纳米析出相强化及控制的超细晶粒马氏体钢的制备方法技术

技术编号:4269853 阅读:474 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种纳米析出相强化及控制的超细晶粒马氏体钢的制备方法,属于马氏体钢制造技术领域。通过纳米尺寸的析出相产生强化和细化的效应,获得抗拉强度范围为1000-2200MPa的具有优异的冲击韧性和焊接性能的超细晶粒马氏体组织为主要组织的合金钢。实现高强度和超高强度马氏体钢的高韧性、优良的氢滞延迟断裂性能和工艺性能,并生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于马氏体钢制造
,特别是提供了一种。通过合金成分设计+控制轧制和冷却及热处理工艺共同控 制技术实现。
技术介绍
获得高强度高韧性,以及低成本化和具有优良的工艺性能的马氏体钢是钢铁工作 者持之以恒的追求目标。除珠光体组织的冷拔钢丝外,奥氏体、铁素体和珠光体组织的钢强 度通常在1000MPa以下。传统1000MPa级以上的高强度和超高强度马氏体钢主要分为三 类,即主要依靠碳强化的低合金马氏体钢;通过合金碳化物析出强化的中高合金的二次硬 化钢,以及通过合金相析出的高合金系马氏体时效钢。后两者通常含有Mo、 Cr、 V或Ni和 Co等贵金属元素,成本较高, 一般在关键部件上使用。由于,低合金马氏体钢经济性良好,得 到广泛使用。如前所述,传统低合金高强度和超高强度马氏体钢,其强化依靠碳的固溶强化 和铁基碳化物的析出强化。钢的强度与碳含量呈线性关系,获得强化的同时将对钢的韧性 和焊接性能产生较大危害。另外,高强度和超高强度马氏体钢的韧性和工艺性能提高是材 料研究者追求的目标。 本专利技术通过合理的成分设计,结合合理轧制工艺和冷却工艺获得纳米级的TiC等 细小弥散析出相,利用合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米析出相强化及控制的超细晶粒马氏体钢的制备方法,其特征在于,制造工艺及条件为:  (1)钢的冶炼与凝固:适用于转炉、电炉或感应炉冶炼,采用连铸生产铸坯或模铸生产铸锭;  (2)铸坯或铸锭的轧制:采用热连轧、热连轧+冷轧或中厚板热轧;热连轧板卷:将连铸坯或铸坯加热到1150-1350℃,保温1-5h,以保证80%Ti实现固溶;随后通过5-15道次粗轧,将上述板坯轧制到30-60mm厚,并1000-1100℃完成粗轧,以减少较大尺寸的TiC在轧制过程中析出的数量;随后,钢板进行7道次热连轧,终轧温度为700℃-950℃;轧后层流冷却,在700-600℃之间完成卷取温度,以保证小于20nm的T...

【技术特征摘要】
一种纳米析出相强化及控制的超细晶粒马氏体钢的制备方法,其特征在于,制造工艺及条件为(1)钢的冶炼与凝固适用于转炉、电炉或感应炉冶炼,采用连铸生产铸坯或模铸生产铸锭;(2)铸坯或铸锭的轧制采用热连轧、热连轧+冷轧或中厚板热轧;热连轧板卷将连铸坯或铸坯加热到1150-1350℃,保温1-5h,以保证80%Ti实现固溶;随后通过5-15道次粗轧,将上述板坯轧制到30-60mm厚,并1000-1100℃完成粗轧,以减少较大尺寸的TiC在轧制过程中析出的数量;随后,钢板进行7道次热连轧,终轧温度为700℃-950℃;轧后层流冷却,在700-600℃之间完成卷取温度,以保证小于20nm的TiC在卷取的缓冷过程中析出;热连轧+冷轧将连铸坯或铸坯加热到1150-1350℃,保温1-5h,以保证大部分Ti元素实现固溶。随后通过5-15道次粗轧,将上述板坯轧制到30-60mm厚,并1000-1100℃以上完成粗轧,以减少较大尺寸的TiC在轧制过程中析出的数量;随后,钢板进行7道次热连轧,终轧温度为T再结晶-950℃,轧后层次冷却,550℃以下完成卷取温度;连轧工艺需保证使钢板的抗拉强度低于800MPa,以便于冷轧;随后,将上述热轧钢卷进行酸洗处理后,在冷轧连轧机组进行轧制,得到冷轧钢板;再将冷轧钢板放入罩式退火炉进行550-650℃保温0.3-4h退火处理;消除冷轧内应力和改善组织结构,使钢中固溶的Ti形成3-20nm的TiC析出相。中厚板热轧将连铸坯或铸坯加热到1150-1350℃,保温1-5h,以保证80%以上Ti元素实现固溶;随后通过5-15道次粗轧,轧制到设定厚度规格;...

【专利技术属性】
技术研发人员:董瀚时捷曹文全王存宇徐乐惠卫军
申请(专利权)人:钢铁研究总院
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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