无钴钢、制备方法及应用技术

本申请涉及一种无钴钢及其制备方法和应用，按照质量百分比，包含：1％～10％的Cr，5％～17％的Ni，0.5％～5％的Al，0.25％～2％的Mo，0％～2％的Mn、0％～0.2％的Nb、0.01％～0.2％的C，余量的Fe。该无钴钢无需添加Co、Ti、B等即可获得残余奥氏体稳定的超强钢且综合力学性能优异，无钴钢的抗拉强度≥1900MPa，断后延伸率≥10％，能够满足钢材在特殊应用环境下的服役安全要求。的服役安全要求。的服役安全要求。

【技术实现步骤摘要】
无钴钢、制备方法及应用


[0001]本申请涉及钢材
，特别是涉及一种无钴钢及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]超高强度钢一般是指强度高于1500MPa的钢，广泛应用于飞机起落架、火箭发动机外壳、高压容器、高强度螺栓等领域。传统超高强度钢大多采用单一的高强度马氏体或贝氏体为基体，通过时效析出单一种类的析出相进行强化制备得到时效钢。虽然单一的钢材往往很难兼顾多种力学性能，限制了材料强塑性的进一步提高，但若奥氏体转变不完全往往容易造成材料疲劳失效，因此大部分超高强度钢仍为马氏体时效钢。此外，传统技术中还通过引入Co、Ti等强化马氏体性能。
[0003]随着技术的进步和应用领域的深入，航空航天、交通运输、先进能源、国防建设等重要领域对钢材的性能提出更高的要求，不仅需要具备较高的屈服强度，还需要具有优异的断裂韧性、塑性、疲劳强度、耐腐蚀性甚至较低的原料和工艺成本等以保障服役安全和能源安全。因此，开发兼具抗拉强度、屈服强度、断裂韧性且成本较低的钢材具有重要意义。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请的目的包括提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无钴钢，其特征在于，按照质量百分比，包含：1％～10％的Cr，5％～17％的Ni，0.5％～5％的Al，0.25％～2％的Mo，0％～2％的Mn、0％～0.2％的Nb、0.01％～0.2％的C，余量的Fe。2.根据权利要求1所述的无钴钢，其特征在于，所述的无钴钢具有马氏体和奥氏体两种相结构，且按照质量百分比，包含：1％～10％的Cr，5％～17％的Ni，0.5％～5％的Al，0.25％～2％的Mo，0％～2％的Mn、0％～0.2％的Nb、0.01％～0.2％的C，余量的Fe。3.根据权利要求2所述的无钴钢，其特征在于，所述的无钴钢包括马氏体基体，以及分散于所述马氏体基体中的共格NiAl相以及半共格碳化物相，所述的半共格碳化物相可以选自(Mo,Cr)2C相、Cr2C相、NbC相中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的无钴钢，其特征在于，满足如下特征中的至少一个：所述共格NiAl相具有B2型结构；所述共格NiAl相的等效半径为0.5～4nm；所述共格NiAl相在所述的无钴钢中的体积比为4％～10％；所述共格NiAl相在所述的无钴钢中的数密度为2
×
10
24
/m3～5
×
10
24
/m3；至少一部分所述共格NiAl相的一端分布有Mn。5.根据权利要求4所述的无钴钢，其特征在于，当所述的半共格碳化物相包含(Mo,Cr)2C相，满足如下特征中的至少一个：所述半共格(Mo,Cr)2C相具有HCP型结构；所述半共格(Mo,Cr)2C相的等效半径为0.1～2.5nm；至少一部分所述半共格(Mo,Cr)2C相的长轴相对于所述马氏体基体的{100}晶面方向的偏差不超过2
°
；所述半共格(Mo,Cr)2C相在所述的无钴钢中的数密度为4.5
×
10
23
/m3～5.5
×
10
23
/m
23
；所述共格NiAl相和所述半共格(Mo,Cr)2C相的数密度比为(6.5～7.5):1。6.根据权利要求3～5中任一项所述的无钴钢，其特征在于，所述马氏体基体包括纳米孪晶马氏体；所述纳米孪晶马氏体为长条状，且平均宽度为14～15nm。7.根据权利要求2～5中任一项所述的无钴钢，其特征在于，满足如下特征中的至少一个：在所述具有马氏体奥氏体双相的无钴钢中，所述马氏体和所述奥氏体的体积比为(7～20)：1；所述奥氏体在所述具有马氏体奥氏体双...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭祥阳，侯硕，周建明，路广遥，赵桂生，申家福，陈帅，丁祥彬，范宜康，庄晓强，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：