[发明专利]一种晶粒均匀的高性能细晶钢及其制备方法

说明书

本发明适用于细晶钢技术领域，提供了一种晶粒均匀的高性能细晶钢及其制备方法，由低碳钢、铬、钼、钛、钨、钒和铝组成；将钢原料中添加铬、钼、钛、钨、钒金属，降低钢原料的热敏感性，抑制钢原料内部的晶粒增大，然后对钢材表面进行快速的冷轧，使钢材在低温下大压变形，获得细晶铁素体，使成型钢材内部的晶粒直径控制在较小的范围内，然后再对降温后的成型钢材进行循环热处理细化，通过多次加热钢材至奥氏体变相最低温度以上，并迅速进行淬火冷却至室温，如此反复多次，获得直径更小的奥氏体晶粒组织，通过该方法不仅避免了传统方式采用高压压轧方法中压力不足的问题，同时大大降低了奥氏体晶粒组织的大小。

技术领域

本发明属于细晶钢技术领域，尤其涉及一种晶粒均匀的高性能细晶钢及其制备方法。

背景技术

细晶粒钢又名本质细晶粒钢，是金属材料通过一些热处理方法细化晶粒使其本质晶粒度达到5至8级，从而提高其机械性能的钢材。本质晶粒度是指钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向，在930±10℃保温3～8h后测定奥氏体晶粒。

细晶钢在制作过程中，一般通过在低温条件下，对钢材施加较大压力，使钢材在压力下变形，等到细晶铁素体，这种方法需要的压力大，且得到的细晶钢的晶粒较大。

发明内容

本发明提供一种晶粒均匀的高性能细晶钢及其制备方法，旨在细晶钢在制作过程中，一般通过在低温条件下，对钢材施加较大压力，使钢材在压力下变形，等到细晶铁素体，这种方法需要的压力大，且得到的细晶钢的晶粒较大解决的问题。

本发明是这样实现的，一种晶粒均匀的高性能细晶钢，由低碳钢、铬、钼、钛、钨、钒和铝组成。

优选的，所述低碳钢占原材料总质量的98％，所述铬、钼、钛、钨、钒和铝占原材料总质量的2％。

一种晶粒均匀的高性能细晶钢的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将原料加热熔化并搅拌均匀；

步骤2、抽取适量熔液，检测原料百分比；

步骤3、导出熔液至模具中，等待其固化成型；

步骤4、将成型钢材加热至奥氏体变相温度以上；

步骤5、在成型钢材的外表面进行快速压轧；

步骤6、压轧一段时间后，对成型钢材进行快速降温；

步骤7、对降温后的成型钢材进行循环热处理细化。

优选的，所述步骤1中，加热温度为3400摄氏度，加热时间不低于10分钟，搅拌时间不低于5分钟。

优选的，所述步骤3中，导出熔液至模具后，静置等待至熔液凝固，待其表面温度低于200度后浇水加速冷却。

优选的，所述步骤4中，加热至奥氏体变相温度过后的持续保温时间为3至8小时。

优选的，所述步骤5中，对成型钢材压轧时的压力大于300kpa，压轧时间不低于五分钟。

优选的，所述步骤6中，压轧后的等待时间为30分钟，对成型钢材冷却至室温的时间控制在30秒以内