[发明专利]一种细化中国低活化铁素体—马氏体钢晶粒的方法

说明书

技术领域

本发明属于结构钢材料技术领域，涉及一种制备细晶结构钢的方法。

背景技术

随着对钢铁综合性能越来越严格的要求，保持塑性与韧性的前提下提高强度已经成为钢铁研究的新方向。1995年后提出的超级钢的概念主要是通过在钢中添加微合金元素（如Nb、Mo、V等）、控制析出物的大小和分布、控制固态相变等方法来实现。这些方法的一个共同目标就是晶粒的细化。细晶强化与沉淀强化、固溶强化等方法不同的是：细晶强化并不以牺牲材料的塑性和韧性为代价来换得强度的提高，而是实现了强度和韧性塑性的综合提升。如果将晶粒细化一个数量级，钢铁的强度可提高一倍，同时仍然保持良好的塑性和韧性。中国低活化铁素体—马氏体（CLAM）钢是新一代核裂变反应堆和未来核聚变反应堆中使用的结构钢材料。截止目前国内外尚未见到关于细化CLAM钢的报道。本申请专利采用动态再结晶循环和循环热处理相结合的方法来细化CLAM结构钢，可以将晶粒细化到原始晶粒的一半，而且动态再结晶后的样品经过循环热处理后，原奥氏体晶粒的均匀性也得到明显改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种细化CLAM钢的方法，可以将晶粒细化50%以上，而且晶粒的均匀性也得到明显改善。

具体的操作步骤如下所示：

动态再结晶方法细化晶粒时，试样在Gleeble热模拟实验机上快速加热到1100-1110℃，并保温5-6min，应变速率为0.175-0.3s^-1时将CLAM钢进行动态再结晶，压缩过程完成后随即水冷至室温。

采用循环热处理工艺细化经过动态再结晶的CLAM钢晶粒时，先将样品在880-890℃时保温1-2min后，再将马弗炉升温至910-920℃，然后将动态再结晶的样品放入炉中保温4-5min，随即水冷，整个过程重复三次。

本发明的优点在于：

（1）短时保温作为循环热处理的预处理可以对细化晶粒起到积极作用。

（2）采用动态再结晶和循环热处理相结合的方法可以达到最佳的晶粒细化目的。

（3）动态再结晶后的样品经过循环热处理原奥氏体晶粒可以进一步将晶粒细化，并且原奥氏体均匀性得到明显改善。

具体实施方式

实施例1

动态再结晶方法细化晶粒时，试样在Gleeble热模拟实验机上快速加热到1100℃，并保温6min，应变速率为0.175s^-1时将CLAM钢进行动态再结晶，压缩过程完成后随即水冷至室温。

采用循环热处理工艺细化经过动态再结晶的CLAM钢晶粒时，先将样品在880℃时保温2min后，再将马弗炉升温至920℃，然后将动态再结晶的样品放入炉中保温4min，随即水冷，整个过程重复三次。

实施例2

动态再结晶方法细化晶粒时，试样在Gleeble热模拟实验机上快速加热到1110℃，并保温5min，应变速率为0.3s^-1时将CLAM钢进行动态再结晶，压缩过程完成后随即水冷至室温。

采用循环热处理工艺细化经过动态再结晶的CLAM钢晶粒时，先将样品在880-890℃时保温1min后，再将马弗炉升温至910℃，然后将动态再结晶的样品放入炉中保温5min，随即水冷，整个过程重复三次。