[发明专利]一种高强高硬低密度钢及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高强高硬低密度钢，由高强低密度钢依次经渗氮和退氮处理得到，所述高强低密度钢包括以下质量百分含量的元素组分：C 0.7～1.8％，Al 8～12％，Si 0.3～0.9％，Mn25～34％，Cr 0.3～1.2％，V 0.1～0.7％，Ti 0.1～0.8％，Mo 0.7～1.3％，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述高强高硬低密度钢的制备方法，包括以下步骤：

1)将高强低密度钢的原料进行熔炼，得到合金铸锭；

2)将所述合金铸锭进行热锻处理，得到合金锻料；

3)将所述合金锻料进行水韧处理，得到水韧合金锻料；

4)将所述水韧合金锻料依次进行热轧处理和固溶处理，得到合金板坯；

5)将所述合金板坯进行冷轧处理，得到冷轧合金板坯；

6)将所述冷轧合金板坯进行时效处理，得到高强低密度钢；

7)将所述高强低密度钢依次进行渗氮处理和退氮处理，得到高强高硬低密度钢；

所述渗氮处理的温度为570～580℃，时间为47～50h，升温至所述渗氮处理温度的升温速率为10～20℃/min；所述退氮处理的温度为620～630℃，时间为2～4h，升温至所述退氮处理温度的升温速率为5～10℃/min。

2.权利要求1所述高强高硬低密度钢的制备方法，包括以下步骤：

1)将高强低密度钢的原料进行熔炼，得到合金铸锭；

2)将所述合金铸锭进行热锻处理，得到合金锻料；

3)将所述合金锻料进行水韧处理，得到水韧合金锻料；

4)将所述水韧合金锻料依次进行热轧处理和固溶处理，得到合金板坯；

5)将所述合金板坯进行冷轧处理，得到冷轧合金板坯；

6)将所述冷轧合金板坯进行时效处理，得到高强低密度钢；

7)将所述高强低密度钢依次进行渗氮处理和退氮处理，得到高强高硬低密度钢。

3.根据权利要求2所述高强高硬低密度钢的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述冷轧处理为多道次轧制变形，所述冷轧处理的总变形量为50～60％。

4.根据权利要求2所述高强高硬低密度钢的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述热锻处理的温度为1050～1100℃，时间为20～30min。

5.根据权利要求2所述高强高硬低密度钢的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述水韧处理的温度为1050～1100℃，时间为25～30min。

6.根据权利要求2所述高强高硬低密度钢的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述热轧处理的温度为1000～1120℃，所述热轧处理为多道次轧制变形，所述热轧处理的总变形量为60～65％。

7.根据权利要求2所述高强高硬低密度钢的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述固溶处理的温度为1000～1100℃，时间为120～180min。

8.根据权利要求2所述高强高硬低密度钢的制备方法，其特征在于，步骤6)中所述时效处理的温度为350～450℃，时间为6～12h。

9.权利要求1所述高强高硬低密度钢或权利要求2～8任一项所述制备方法获得的高强高硬低密度钢在制备轴类构件方面的应用。