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专利号: 2023108718508
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:

1.一种制备超塑性异构双相细晶中锰钢的方法,其特征在于,其包括以下步骤:S1、按重量百分比,分别取一定重量的C、Mn、Si、Al和Fe元素进行冶炼,并将冶炼的钢水浇铸成铸锭,其中C元素的含量为0.1 0.3%,Mn元素的含量为4% 12%,Si元素的含量大于等~ ~于2.05%且小于3%,Al元素的含量大于等于3.21%且小于4%,其余为Fe元素及杂质;

S2、将步骤S1得到的铸锭加热至使铸锭内部柱状晶粒破碎并细化的温度并保温进行锻造,得到含有奥氏体和铁素体双相组织且厚度为4‑5mm的中锰钢板坯,并将中锰钢板坯按一定的冷却速率空冷至室温;

S3、利用线切割对步骤S2得到的中锰钢板坯进行线切割,得到厚度为4‑5mm的中锰钢钢板坯;

S4、将步骤S3得到的中锰钢钢板坯加热到300℃‑400℃并保温1h,得到热处理后的中锰钢钢板坯;

S5、将步骤S4得到的热处理后的中锰钢钢板坯进行单道次小变形温轧,使得中锰钢钢板坯中80 85%的奥氏体发生马氏体相变,同时保存15 20%稳定的锻后粗晶奥氏体组织,~ ~得到厚度为3‑4mm的中锰钢温轧板坯,并按20℃ 30℃/s的冷却速率空冷至室温;所述温轧~温度为300 400℃,所述温轧变形量为20 30%;

~ ~

S6、将步骤S5得到的中锰钢温轧板坯进行单道次小变形冷轧,来调整粗晶奥氏体与转变马氏体的含量占比,使粗晶奥氏体与细晶奥氏体占比在1:9‑2:8范围内,同时使中锰钢温轧板坯保持一定的位错密度,得到厚度为2‑3mm的中锰钢冷轧板坯;所述冷轧变形速率为

0.5m‑2m/s,所述冷轧变形量为20‑30%;

S7、将步骤S6得到的中锰钢冷轧板坯进行切取,得到超塑性拉伸变形试样,为了使步骤S6中位错密度消退,保持粗晶奥氏体、细晶奥氏体以及铁素体结构晶粒尺寸,将超塑性拉伸变形试样放入封闭保温炉内,采用不同超塑性变形温度以及不同应变速率对超塑性拉伸变形试样进行试验;在拉伸变形试验中,升温速率为25℃/min,变形温度为650℃‑750℃,应变‑3 ‑2速率为10 ‑10 /s ,保温时间为3‑5min,冷却速率为20℃ 30℃/s。

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2.根据权利要求1所述的制备超塑性异构双相细晶中锰钢的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述铸锭内部柱状晶粒破碎并细化的温度为1150℃,所述锻造温度为1000℃‑1200℃,所述保温时间为1.5 2.5h,所述冷却速率为20℃ 30℃/s。

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3.一种基于权利要求1‑2之一所述的制备超塑性异构双相细晶中锰钢的方法制备的中锰钢,其特征在于,所述中锰钢的材料组织包括奥氏体与铁素体,所述奥氏体包括粗晶奥氏体和细晶奥氏体,所述铁素体在中锰钢的材料组织中占比为40‑50%,所述粗晶奥氏体的晶粒尺寸范围为10‑20μm,所述细晶奥氏体的晶粒尺寸范围为1‑5μm。