[发明专利]约束相变的超级强化方法和基于该方法对纯铁或低碳钢强化的工艺

权利要求书

1.一种约束相变的超级强化方法，该方法中包括高压和高温技术手段的结合，其特征在于该方法的步骤中包括：

a、将加工后的试样加热至材料相变温度以上，

b、然后对试样全方位加压1~5GPa，

c、在选择的压力点上保温3~60min，

d、降温的过程中随机维持选择的压力值，达到室温时卸压。

2.根据权利要求1所述的约束相变的超级强化方法，其特征在于步骤a中加热至相变温度以上5~200℃。

3.根据权利要求1所述的约束相变的超级强化方法，其特征在于该方法用于金属铁、锡或锰的强化处理，或用于贝氏体合金钢、珠光体钢或铜铝合金的强化处理。

4.一种约束相变的超级强化方法，该方法中包括高压和高温技术手段的结合，其特征在于该方法的步骤中包括：

a、对加工后的试样全方位加压1~5GPa，

b、维持压力值将试样加热至相变温度以上，保温3~60min，

c、随机维持压力值直至降至室温，卸压。

5.根据权利要求3所述的约束相变的超级强化方法，其特征在于步骤b中加热至相变温度以上5~200℃；该方法用于金属铁、锡或锰的强化处理，或用于贝氏体合金钢、珠光体钢或铜铝合金的强化处理。

6.基于权利要求1所述的方法对纯铁或低碳钢强化的工艺，包括原料的熔炼、钢坯的均质处理、试样加工和强化，其特征在于以上工艺包括以下步骤：

A、原料的熔炼：按照纯铁或碳含量低于0.2wt.%的低碳钢配方，计算投料比例、并熔炼成钢锭；

B、钢锭的后处理：将步骤A中的钢锭保持在1000℃~1200℃条件下热处理1~10小时，然后转移到室温，在水淬池中均质完成固溶处理；

C、试样的加工：将步骤B中固溶处理后的钢锭开坯，按照设计要求加工成试样；

D、试样的强化处理：将试样加热至750~1100℃，在选定的温度点上保温3~60min；同时保证的工艺条件是借助物理加压的方式对试样的各个方向持续加压1~5GPa；试样自然降温，达到室温后卸压。

7.根据权利要求6所述的对纯铁或低碳钢强化的工艺，其特征在于步骤D中，将试样自然降温至300~600℃时，保温保压5~300分钟，再将试样降至室温，卸压。

8.根据权利要求4所述的方法对纯铁或低碳钢强化的工艺，包括原料的熔炼、钢坯的均质处理、试样加工和强化，其特征在于以上工艺包括以下步骤：

A、原料的熔炼：按照纯铁或碳含量低于0.2wt.%的低碳钢配方，计算投料比例、并熔炼成钢锭；

B、钢锭的后处理：将步骤A中的钢锭保持在1000℃~1200℃条件下热处理1~10小时，然后转移到室温，在水淬池中均质完成固溶处理；

C、试样的加工：将步骤B中固溶处理后的钢锭开坯，按照设计要求加工成试样；

D、试样的强化处理：借助物理加压的方式对试样的每个面均匀持续加载1~5GPa的高压，维持压力值将试样加热至750~1100℃，保温3~60min，然后随机维持压力值将试样自然降至室温，卸压。

9.根据权利要求8所述的对纯铁或低碳钢强化的工艺，其特征在于步骤D中，将试样自然降温至300~600℃时，保温保压5~300分钟，再将试样降至室温，卸压。

10.一种高硬度纯铁或低碳钢，采用权利要求6~9任意一项对纯铁或低碳钢强化的工艺制备而成，其特征在于所述纯铁或低碳钢中位错密度为10¹⁶~10¹⁷/m²。