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一種具有納米析出相的耐疲勞高強鋼及其制備方法與流程

文檔序號:12415096閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種具有納米析出相的耐疲勞高強鋼,其特征在于,該高強鋼的化學成分重量百分比為:C:0.05~0.30%、Si:0.35~1.05%、Mn:1.50~2.50%、V:0.15~0.30%、Ti:0.05~0.10%、余量為Fe和不可避免的雜質;其中釩鈦原子質量百分數比V:Ti=3:1~6:1。

2.一種如權利要求1所述的具有納米析出相的耐疲勞高強鋼制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1:按照所設計的合金系統,進行冶煉、連鑄,得到熱軋板,再進行酸洗、冷軋,冷軋壓下率為40%~60%,冷軋薄板厚度控制在1~2mm;

步驟2:將步驟1制備得到冷軋薄板在連續退火爐內進行熱處理,首先加熱到800~880℃±20℃溫度范圍內,保溫3~6min,該階段碳化物在基體中溶解擴散并達到均勻,獲得具有一定比例鐵素體與奧氏體的組織狀態,使得奧氏體體積分數占比為60%~80%;

步驟3:將步驟2處理后的鋼板以40~100℃/s的冷速冷卻至貝氏體轉變溫度區域,保溫10~30min,在這一階段大部分奧氏體轉變為貝氏體,另外還有部分殘余奧氏體,此外析出相也在冷卻、保溫過程中形成并均勻分布于基體中;

步驟4:將步驟3處理后的鋼板以20~40℃/s的冷速冷卻至室溫,即得到具有超細晶組織的耐疲勞高強鋼。

3.根據權利要求2所述的具有納米析出相的耐疲勞高強鋼制備方法,其特征在于,步驟3所述的貝氏體區轉變溫度區域范圍在350~450℃之間,基體組織主要是由平均晶粒尺寸低于2μm的貝氏體和小于5μm的鐵素體構成,析出相的尺寸要求控制在70nm以下。

4.根據權利要求3所述的具有納米析出相的耐疲勞高強鋼制備方法,其特征在于,所述鐵素體組織形態為等軸狀,小于2μm的粒狀貝氏體均勻分布于鐵素體晶界周圍,貝氏體和鐵素體占整體組織體積百分數分別為:貝氏體45%~55%、鐵素體35%~45%。

5.根據權利要求3所述的具有納米析出相的耐疲勞高強鋼制備方法,其特征在于,所述的鐵素體晶界以及貝氏體板條之間分布有塊狀或薄膜狀殘余奧氏體組織,其含量占整體組織體積百分數為10%~15%。

6.根據權利要求3所述的具有納米析出相的耐疲勞高強鋼制備方法,其特征在于,高強鋼的組織內部存在大量彌散分布的納米級V(C,N)、Ti(C,N)析出相,析出相顆粒平均尺寸為50nm以下,呈球狀形態均勻分布于鐵素體基體和貝氏體組織內。

7.根據權利要求2所述的具有納米析出相的耐疲勞高強鋼制備方法,其特征在于,材料的屈服強度Rp≥750MPa,抗拉強度Rm≥1100MPa,屈強比范圍0.67~0.72,斷后伸長率A≥30%,強塑積≥30GPa·%,疲勞極限≥850MPa。

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