[發明專利]一種超級韌性鋼鐵材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111262281.4
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113943898A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李俊琛;劉德學;馮力;賈智
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/14;C21D1/18;C21D6/00;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 張燕

本發明涉及鋼鐵材料制備，尤其涉及一種超級韌性鋼鐵材料及其制備方法，該超級韌性鋼鐵材料由以下重量百分比的化學元素組成：C：0.12～0.16 wt%；B：0.2～0.60wt%；Ni：3.5～5 wt%；Mn：3～5wt%；Ti：0.4～0.6wt%；Mo：0.5～1％；Ce：0.25～0.35wt％；V：0.9～1wt%；余量為鐵和不可避免的雜質。本發明可以獲得一種具有穩定的奧氏體組織、平均晶粒尺寸小于20微米，具備良好的加工性，優良的彈性模量，超級韌性的鋼鐵材料。

技術領域

本發明涉及鋼鐵材料制備，尤其涉及一種超級韌性鋼鐵材料及其制備方法。

背景技術

對于大部分鋼鐵結構材料來說，兼備高強度和高韌性是至關重要的。然而，通常情況下，鋼鐵材料的強度和韌性是一對矛盾，即提高一方要以犧牲另一方為代價。因此，如何實現強度和韌性協調，從而使得鋼鐵材料同時獲得較高的強度和韌性，是本領域研究的熱點。

目前，現有的鋼鐵材料在不同時具備優良的強度和韌性的情況下，還存在面臨低溫條件時，沖擊韌性隨著溫度的降低而降低的情況，從而大大限制了鋼鐵材料的運用范圍。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種超級韌性鋼鐵材料及其制備方法，所得的材料在具備優良的強度和韌性的情況下，低溫條件下仍然具有優良的沖擊韌性。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下。

一種超級韌性鋼鐵材料，由以下重量百分比的化學元素組成：C：0.12～0.16 wt%；B：0.2～0.60wt%；Ni：3.5～5 wt%；Mn：3～5wt%；Ti：0.4～0.6wt%；Mo：0.5～1％；Ce：0.25～0.35wt％；V：0.9～1wt%；余量為鐵和不可避免的雜質。

本發明還提供了上述一種超級韌性鋼鐵材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、按質量百分比稱取：C：0.12～0.16 wt%；B：0.2～0.60wt%；Ni：3.5～5 wt%；Mn：3～5wt%；Ti：0.4～0.6wt%；Mo：0.5～1％；Ce：0.25～0.35wt％；V：0.9～1wt%；余量為鐵和不可避免的雜質；

S2、以稱取的各組分為原材料制備合金鑄錠；

S3、將制備所得的合金鑄錠熔融成合金熔體，超高壓瞬時勻質處理后，得鑄坯；

S4、將鑄坯進行熱軋或熱鍛：鑄坯加熱溫度1200℃～1300℃，初軋溫度或始鍛溫度≧850℃，終軋溫度或終鍛溫度≧650℃，熱軋或熱鍛后空冷，制成20mm～40mm的熱軋板或熱鍛板；

S5、將熱軋板或熱鍛板經900℃～1100℃退火1小時，淬火；

S6、將淬火后的鋼板冷軋成厚度10mm左右的冷軋板，冷軋變形量50%～70%；然后冷軋板經700℃～1100℃退火1小時后，淬火。

本發明具有以下有益效果：可以獲得一種具有穩定的奧氏體組織、平均晶粒尺寸小于20微米，具備良好的加工性，優良的彈性模量，超級韌性的鋼鐵材料。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

一種超級韌性鋼鐵材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、按質量百分比稱取：C：0.12 wt%；B：0.2wt%；Ni：3.5 wt%；Mn：3wt%；Ti：0.4wt%；Mo：0.5％；Ce：0.25wt％；V：0.9wt%；余量為鐵和不可避免的雜質；

S2、以稱取的各組分為原材料制備合金鑄錠；

S3、將制備所得的合金鑄錠熔融成合金熔體，超高壓瞬時勻質處理后，得鑄坯；