一种4.2K温度下适用的高锰型高韧钢及其制备方法技术

本发明专利技术的一种4.2K温度下适用的高锰型高韧钢及其制备方法，属于钢铁材料技术领域。高韧钢化学成分按重量百分比为：C：0.40～0.68％，Si：0.18～0.54％，Mn：17.8～24.6％，Al：0～5.1％，Cr：0～5.4％，Cu:0～0.52％，V：0～0.27％，Nb：0～0.24％，P≤0.030％，S≤0.020％，余量为Fe和不可避免杂质；制法为：铸锭经冶炼铸造与均质化处理后，经轧制冷却与热处理，制得高锰型高韧钢。相对于传统极低温领域奥氏体不锈钢，该钢极低温冲击韧性优越，并采用廉价Mn元素稳定奥氏体，代替Ni、Cr、Mo等贵重金属，获得单相奥氏体组织，极大降低合金成本，在核聚变反应堆的超导磁体、液氢/液氧火箭发动机低温推进剂存储等领域具有广阔应用前景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种4.2K温度下适用的高锰型高韧钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢铁材料
，具体涉及一种4.2K温度下适用的高锰型高韧钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国航天事业的发展，重型运载火箭动力系统的开发与研制已成为我国发展载人登月和大规模空间探测与应用的必然选择，这也对研发大推力液氢/液氧火箭发动机提出了迫切需求；另一方面，在飞行器执行远距离的飞行任务时，液氢/液氧低温推进剂被认为是入轨及变轨最经济、效率最高的化学推进剂之一。然而，与传统的常规推进剂相比，低温推进剂具有沸点低的特点，液氢沸点为20.4K，液氧沸点为90K，需要在耐极低温的材料中存储；此外，太空中又存在复杂热环境的干扰，这对低温推进剂的存储材料提出了极为苛刻的要求。
[0003]同时，在清洁能源领域，可控核聚变的主要燃料为氢的同位素，可从海水中获取，具有储量丰富、效率高的特点，有望成为解决人类能源匮乏的有效途径。然而，核聚变装置—超导托卡马克(俗称“人造太阳”)在工作时会产生巨大的电流，为降低电流发热对核聚变系统的不良影响，低温超导技术成为发展可控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4.2K温度下适用的高锰型高韧钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为：C0.40～0.68％，Si 0.18～0.54％，Mn 17.8～24.6％，Al 0～5.1％，Cr 0～5.4％，Cu 0～0.52％，V 0～0.27％，Nb 0～0.24％，P≤0.030％，S≤0.020％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的4.2K温度下适用的高锰型高韧钢，其特征在于，所述的高锰型高韧钢厚度为11～35mm，组织为100％奥氏体晶粒，具体为等轴奥氏体晶粒，4.2K温度下的夏比V型缺口冲击吸收功为135.5～206.5J。3.权利要求1所述的4.2K温度下适用的高锰型高韧钢的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，铸造：按照4.2K温度下适用的高锰型高韧钢的成分配比进行冶炼，将获得的钢水浇注到铁/铜模中，得到方形薄铸锭；步骤2，加热：将方形薄铸锭重新加热进行均质化处理；步骤3，轧制：加热后的薄铸锭进行控制轧制，开轧温度为1000～1150℃，终轧温度为820～1050℃，制得热轧钢材；步骤4，热处理：将热轧后钢材冷却至室温后，进行高温热处理，获得热处理后钢材；步骤5，冷却：将热处理后钢材置于水槽中进行淬火，冷却至室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，刘振宇，任家宽，王鹏杰，陈其源，李爽，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：