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专利号: 2022104637456
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种时效强化的高强韧轻质钢,其特征在于所述高强韧轻质钢的化学成分按质量百分比包括:Mn 28 32%,Al 9.30 9.90%,C 1.09 1.14%,Si 0.01 0.20%,Cu 0.10 0.60%,Nb ~ ~ ~ ~ ~

0.01 0.30%,V 0.01 0.30%,N 0.01 0.05%,P≤0.012%,S≤0.003%;其余为Fe和不可避免的~ ~ ~杂质。

2.根据权利要求1所述的时效强化的高强韧轻质钢,其特征在于所述高强韧轻质钢中的Mn、Al、C的质量百分比满足:φ=8.15‑0.101Al‑0.41C‑0.0085Mn<6.61;

所述高强韧轻质钢中的Al、C、V、Nb、Mn的质量百分比满足:ω=0.0098Al+0.208(C‑(Nb+V)/5)+0.0054Mn‑0.5<0。

3.根据权利要求1所述的时效强化的高强韧轻质钢,其特征在于:所述高强韧轻质钢的组织以奥氏体为基体组织,含有少量δ铁素体及(Nb,V)(C,N)析出。

4.根据权利要求1所述的时效强化的高强韧轻质钢,其特征在于:所述高强韧轻质钢的3

密度ρ≤6.632g/cm ,屈服强度ReL≥697MPa,抗拉强度Rm≥971MPa,延伸率A5≥53%,‑40℃ KV2冲击功≥92J。

5.一种时效强化的高强韧轻质钢的制造方法,其特征在于所述高强韧轻质钢的制造方法包含以下步骤:

1)冶炼铸锭 按照高强韧轻质钢的组成成分设计要求进行投料,采用真空感应炉冶炼或电弧炉‑精炼炉‑真空脱气炉三联法冶炼并浇注成铸锭坯料;

所述高强韧轻质钢的组成成分按质量百分比包括:Mn 28 32%,Al 9.30 9.90%,C 1.09~ ~

1.14%,Si 0.01 0.20%,Cu 0.10 0.60%,Nb 0.01 0.30%,V 0.01 0.30%,N 0.01 0.05%,P~ ~ ~ ~ ~ ~≤0.012%,S≤0.003%;其余为Fe和不可避免的杂质;

其中,精炼炉中精炼时间至少30min,真空脱气炉中真空脱气10‑30min,浇注时钢水温度控制在1430~1490℃,铸锭坯料浇注完成后1h内脱模,脱模后的铸锭坯料以9~12℃/h的降温速度缓冷至室温

2)控温轧制:对步骤1)所得坯料切除冒口后,以25~35℃/h的升温速度缓慢加热至

1200℃,保温4h以上且使坯料完全均匀后出炉轧制,开轧温度为1120~1140℃,以6‑20mm的道次压下量进行轧制,终轧温度≥990℃,得到热轧钢板;

3)淬火固溶:将步骤2)所得的热轧钢板;直接送入层流水或水槽,以≥20℃/s的冷速进行淬火固溶,入水温度≥970℃,终冷温度≤150℃;

4)固溶处理:将步骤3)得到的淬火热轧钢板,在1050 1150℃的温度下保温1 5h后,水~ ~冷至室温,水冷速度要求在15 50℃/s,得到固溶态低密度奥氏体钢;

~

5)低温时效处理:将步骤4)得到的低密度钢热轧钢板,在350 450℃温度下保温7 11h~ ~后,空冷至室温,得到低温时效态低密度奥氏体钢。

6.根据权利要求5所述的时效强化的高强韧轻质钢的制造方法,其特征在于步骤1)和步骤2)之间增设铸锭坯料的锻造成形工序,铸锭坯料的锻造成形工序为:铸锭坯料以20~30℃/h的升温速度缓慢加热至1160℃,保温10h以上至充分均匀化以后,按整形、展宽、拔长和整形的工序进行锻造;

每当锻件发生温降至接近950℃时,回炉升温至1160℃,加热时间不少于1h,直到锻成适合于轧制的板状坯料,终锻温度≥950℃;锻造结束后将板状坯料缓冷至室温。