一种低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及金属材料技术领域，具体涉及一种低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板、制备方法及其应用，包括以下步骤：S1：设计锰全代镍型中锰钢的化学成分；S2：建立锰全代镍型中锰钢的工艺

【技术实现步骤摘要】
一种低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及金属材料
，具体涉及一种低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]目前，通常使用镍含量约为0.5％～9％的镍系低温钢满足船舶及海洋工程低温部件在
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40～
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196℃低温、深冷(<
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100℃)环境服役的性能要求，其镍含量随使用温度降低而增大，其余元素则是含量均约小于<1.6％的锰、硅以及微合金元素等。镍除了可以提高铁素体基体的低温韧性，还可以在低温钢中形成亚稳奥氏体通过TRIP(Transformation Induced Plasticity,TRIP)效应提高其低温韧性。低温钢中的亚稳奥氏体含量随镍含量的增大而增大，因此TRIP效应在高镍低温钢(5Ni钢和9Ni钢)中的作用变得至关重要。常见的奥氏体形成元素还有锰，锰资源比镍资源丰富且价格约是镍的二十分之一，锰替代镍不仅有利于降低成本还将简化合金成分、方便材料重复利用。以对标9Ni钢的锰全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板，其特征在于，包括质量百分数如下的组分：C元素：≤0.10％，Mn元素：8.80％～10.30％，Si元素：0.10％～0.35％，P元素：≤0.01％，S元素：≤0.003％。2.一种如权利要求1所述的低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，设计锰全代镍型中锰钢的化学成分依据9Ni钢的标准成分要求，将9Ni钢中的镍元素等比例替换为锰元素且不添加微合金元素，得到锰质量百分数为8.8％～10.3％的锰全代镍型中锰钢的化学成分；S2，建立锰全代镍型中锰钢的工艺
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组织
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拉伸性能关系采用热模拟试验机和热处理炉制备不同工艺条件下的锰全代镍型中锰钢，结合组织表征和室温拉伸性能测试，实现锰全代镍型中锰钢组织、室温拉伸性能的可控制备；S3，制定热轧工艺制备锰全代镍型中锰钢板结合步骤S2的模拟结果，依据实际工业生产能力和建造船舶及海洋工程低温部件需要的板厚，制定热轧工艺并轧制成中厚板或厚板，制定热处理工艺获得锰全代镍型中锰钢板；S4，筛选出符合船舶及海洋工程用低温钢和第三代高强钢性能要求的锰全代镍型中锰钢板开展室温拉伸实验和
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110℃、
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196℃冲击实验，依据9Ni钢的标准性能要求和第三代高强钢性能要求，筛选出低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板，并确定显微组织中的奥氏体体积分数和等轴晶比例。3.如权利要求2所述的一种低温环境用锰全代镍型热轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中根据热模拟试验机能力确定热模拟的最大加热温度最大应变速率最大升温速率形变前的保温温度小于形变前的保温时间为样品厚度与4min/mm的乘积，热模拟的第一阶段形变温度第二阶段形变温度第二阶段形变温度和都小于对应的应变速率分别为和和和都小于对应的应变量分别为和和和都小于变形后的最终冷却方式为水冷，使用热模拟试验机或热膨胀仪确定钢在升温速率r下加热时的两相区温度范围为A
c1
～A
c3
，钢在热模拟后的热处理温度满足热处理时间为热处理的升温方式和冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑成思，唐阳，甄倩楠，王浩宇，王永强，李娜，程广萍，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：