[发明专利]铁素体-马氏体非调质钢、高强螺栓及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁素体‑马氏体非调质钢、高强螺栓及其制备方法，所述铁素体‑马氏体非调质钢中马氏体‑奥氏体组元的数量百分比γ₁为85％～95％，所述马氏体‑奥氏体组元的体积百分数γ₂为15％～25％，能够保证所述马氏体‑奥氏体组元在铁素体基体中呈现弥散状分布，提高了铁素体‑马氏体非调质钢的稳定性，从而降低了铁素体‑马氏体非调质钢的永久伸长量。

技术领域

本发明涉及一种铁素体-马氏体非调质钢、高强螺栓及其制备方法，属于控轧控冷技术领域。

背景技术

深加工行业逐渐向高效率、低成本和加工流程减量化的方向快速发展，开发适应新流程的新材料是发展趋势。经调制处理后制得的调质钢虽然具有较高的强度、塑性和韧性，但是非调质钢可省去调质处理中淬火和高温回火两道周期长、能耗大的工序，简化工序的同时，还避免了因热处理而造成的表面氧化、脱碳和工件变形等问题，因此，非调质钢成为了新工艺路线下替代传统调质钢的新材料。

高强度紧固件(比如螺栓)在服役过程中对永久伸长量具有严格的要求，不允许发生过量变形，冷作强化非调质钢制作高强螺栓是在冷拉拔、冷镦和搓丝等冷作强化操作下直接制作，冷作强化后的变形组织状态决定着高强螺栓紧固后的永久伸长性能，非调质钢由于未经过回火过程的稳定化处理，易发生塑性变形，永久伸长量较大，通过非调质钢制成的各种紧固件的永久伸长性能也无法达到要求。

因此，现有技术中存在着难以降低非调质钢的永久伸长量的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种铁素体-马氏体非调质钢、高强螺栓及其制备方法，以解决现有技术中难以降低非调质钢的永久伸长量的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种铁素体-马氏体非调质钢，所述铁素体-马氏体非调质钢中马氏体-奥氏体组元的数量百分比γ₁为85％～95％，所述马氏体-奥氏体组元的体积百分数γ₂为15％～25％。

优选地，所述马氏体-奥氏体组元的数量百分数和所述马氏体-奥氏体组元的体积百分数满足：4.0≤γ₁/γ₂≤6.0。

优选地，所述马氏体-奥氏体组元的数量百分数和所述马氏体-奥氏体组元的体积百分数满足：0.15≤(γ₁×γ₂)/D^1/2≤0.25，其中，D为所述马氏体-奥氏体组元的平均粒度。

优选地，所述马氏体-奥氏体组元的数量百分比γ1为90％。

优选地，所述马氏体-奥氏体组元的体积百分数γ2为20％。

为实现上述目的，本发明还提供一种铁素体-马氏体非调质钢的制备方法，所述铁素体-马氏体非调质钢的制备方法包括：斯太尔摩冷却线上，通过F+γ两相区分段控制相变过程，控制马氏体-奥氏体组元的数量百分比γ₁为85％～95％，所述马氏体-奥氏体组元的体积百分数γ₂为15％～25％。

为实现上述目的，本发明还提供一种铁素体-马氏体非调质钢高强螺栓，所述铁素体- 马氏体非调质钢高强螺栓由上文所述的铁素体-马氏体非调质钢制得。

为实现上述目的，本发明还提供一种铁素体-马氏体非调质钢高强螺栓的制备方法，所述铁素体-马氏体非调质钢高强螺栓的制备方法包括：

将所述铁素体-马氏体非调质钢轧制成热轧盘卷；

对所述铁素体-马氏体非调质钢热轧盘卷依次进行拉拔、冷镦和螺纹加工，得到所述的铁素体-马氏体非调质钢高强螺栓。

相比于现有技术，本发明所述方法具有以下优点：