【技术实现步骤摘要】
本申请涉及冶金材料，特别涉及到一种高强度钢及其制备方法、飞轮转子。
技术介绍
1、飞轮转子是一种能量储存和释放装置，通过将机械能转化为动能储存在旋转的飞轮上，然后在需要时释放该能量。它在许多应用领域中具有广泛的用途，如能源储备、动力平衡、能量回收等。
2、飞轮转子中心部位的强度、韧性和组织是影响转子疲劳寿命和安全性的关键。飞轮转子中心部位的强度指其能够承受的力量和压力的能力。在旋转运动中，转子受到的离心力和应力会对其强度提出挑战。如果中心部位的强度不足，转子可能会发生损坏或破裂，导致系统故障或安全事故。而韧性是指材料在受力过程中能够抵抗塑性变形和破坏的能力。与强度不同，韧性关注的是材料在受到冲击、震动或周期性载荷时的表现。强度较高的材料可能在受到应力集中或疲劳加载时出现脆性断裂，而具备良好韧性的材料能够有效地吸收和减缓冲击载荷，从而提高转子的耐久性和安全性。最后，良好的组织结构能够使材料具备更好的强度和韧性性能，减少内部缺陷和应力集中的可能性，从而提高转子的疲劳寿命和安全性
3、传统的飞轮转子常使用金属材料，如钢铁、铝合金等，这些材料具有良好的机械强度和刚性，能够承受较高的旋转速度和应力。其中，钢制转子因成本优势、可靠性高获得了一定实际应用和推广。但实践中发现，由于淬透性问题，大尺寸钢制转子心部强度明显低于边缘，严重影响了飞轮转子的疲劳寿命。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种高强度钢及其制备方法、飞轮转子，解决现有技术中飞轮转子采用钢材料无法兼顾成本
2、为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种高强度钢，其化学成分(质量含量)如下：
3、c：0.22-0.31％，si：1.30-1.59％，mn：2.80-3.60％，cr：0.51-0.90％，mo：0.01-0.50％，v：0.05-0.10％、b：0.0005-0.003％，[o]＜0.002％，[n]＜0.005％，[h]＜0.0002％，p＜0.010％，s＜0.005％，余量为fe和不可避免杂质元素。
4、在上述技术方案中，本申请实施例以中等碳含量的fe-c合金为基体，通过mn、si、cr、mo、v合金化，提高强度和回火抗力，并改善韧性。具体来说，在中碳fe-c马氏体基体中添加1.30％～1.59％si抑制渗碳体析出以提高回火抗力，2.80％-3.60％mn提高淬透性和强度，再以少量cr、mo、v、b共同作用进一步稳定碳化物，延迟回火软化，提高回火抗力和强度，并细化晶。
5、本专利技术所述的飞轮转子钢宜采用正火+淬火+低温回火的热处理工艺，空冷条件下获得低碳板条马氏体为主+少量贝氏体的显微组织，屈服强度达到1171mpa～1388mpa，抗拉强度达到1500mpa～1714mpa，室温v型缺口冲击功大于26j，综合性能良好。
6、为了实现上述目的，本申请所述的高强度用钢的制造方法包括以下步骤：
7、冶炼，对完成配料的钢材料采用电弧炉冶炼、炉外精炼、电渣重熔，形成钢锭；
8、锻造，对所述钢锭进行均匀化退火，进行锻造，获得钢坯；
9、热处理，对所述钢坯进行正火、淬火、回火处理。
10、进一步的，根据本申请实施例，其中，对冶炼获得的钢锭进行均匀化处理。
11、进一步的，根据本申请实施例，其中，在锻造步骤中，优选多火次热锻工艺，控制开锻温度1100～1150℃，终锻温度＞850℃。
12、进一步的，根据本申请实施例，其中，在热处理步骤中，先将锻造退火的坯料进行正火处理，以均匀组织、细化晶粒、消除应力，然后再进行淬火和回火处理。
13、最后，本申请还公开了一种飞轮转子，采用如上所述的高强度钢制造而成。
14、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
15、(1)(1)本申请的飞轮转子用钢通过低碳板条马氏体实现强化，合金化元素成本低，生产工艺简单，无需通过控轧控冷等复杂工艺条件，即可达到较理想的强度和塑韧性。
16、(2)采用本申请所述飞轮转子用钢制备的飞轮转子，边缘与心部强度相当、硬度相近，兼顾低成本和高淬透性，可满足大尺寸飞轮转子的制造要求，适用于工业化批量生产。
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1.一种高强度钢，其特征在于，其化学成分(质量含量)如下：
2.根据权利要求1所述的一种高强度钢，其特征在于，所述高强度钢的屈服强度为1171MPa～1388MPa。
3.根据权利要求1所述的一种高强度钢，其特征在于，所述高强度钢的抗拉强度为1500Mpa～1714MPa。
4.根据权利要求1所述的一种高强度钢，其特征在于，所述高强度钢的室温V型缺口冲击功大于26J。
5.一种如权利要求1所述的高强度钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高强度钢的制造方法，其特征在于，对冶炼获得的钢锭进行均匀化处理。
7.根据权利要求5所述的一种高强度钢的制造方法，其特征在于，在锻造步骤中，优选多火次热锻工艺，控制开锻温度1100～1150℃，终锻温度＞850℃。
8.根据权利要求5所述的一种高强度钢的制造方法，其特征在于，在热处理步骤中，先将锻造退火的坯料进行正火处理，以均匀组织、细化晶粒、消除应力，然后再进行淬火和回火处理。
9.根据权利要求5所述的一种高强度钢的制
10.一种飞轮转子，其特征在于，采用如权利要求1-4中的任一项所述的高强度钢或如权利要求5-9中的任一项所述的高强度钢的制造方法制得的高强度钢制造而成。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度钢，其特征在于，其化学成分(质量含量)如下：
2.根据权利要求1所述的一种高强度钢，其特征在于，所述高强度钢的屈服强度为1171mpa～1388mpa。
3.根据权利要求1所述的一种高强度钢，其特征在于，所述高强度钢的抗拉强度为1500mpa～1714mpa。
4.根据权利要求1所述的一种高强度钢，其特征在于，所述高强度钢的室温v型缺口冲击功大于26j。
5.一种如权利要求1所述的高强度钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高强度钢的制造方法，其特征在于，对冶炼获得的钢锭进行均匀化处理。
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文斌，顾金才，于广文，袁明，祝元峰，
申请(专利权)人：张家港广大特材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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