[发明专利]一种混杂钢及其热处理方法

说明书

本发明公开了一种混杂钢，所述混杂钢包括以下重量百分含量的成分：C 0.10％～0.40％；Si≤0.30％，Mn 0.25％～0.80％，Cr 4.0％～6.0％，Ni 5.00％～7.00％，V 0.4％～0.6％，Nb≤0.06％，Mo 0.60％～0.80％，Al 1.60％～2.20％，P≤0.02％，S≤0.02％，余料为Fe。本发明混杂钢的成分原料设计基于合金成分体系和多性能复合，赋予混杂钢可控的多性能，具有低合金工程结构钢特性、工具钢特性、奥氏体‑铁素体不锈钢特性、耐热钢特性和高耐腐蚀性并避免赤热脆性的特性，有利于实现“一钢多用”目的，实现资源的高效利用。

技术领域

本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种混杂钢及其热处理方法。

背景技术

近二十年，引领金属结构材料发展的“超级钢”，已经在“普钢超级化”的理论创新、技术发明和工业应用上取得很大成功。近几年，国内外针对“特钢超级化”做了大量开创性的工作，在理论创新、技术发明上不断取得突破，混杂钢创新理念应运而生。“混杂”超级钢突破传统上对特殊钢材料较明确的分类，复合了高强、耐腐蚀等多种优异的使用性能和渗氮、尺寸稳定性好等多种优异的工艺性能，但是目前对混杂钢成分设计以及相应的热处理工艺探究缺乏相关资料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种混杂钢及其热处理方法。本发明混杂钢的成分原料设计基于合金成分体系和多性能复合理念，赋予混杂钢可控的多性能，具有低碳、Cr-Ni-Mo-V-Al合金化和超低S+N+O含量且高纯净的特点，混杂钢具有低合金工程结构钢特性、工具钢特性、奥氏体-铁素体不锈钢特性、耐热钢特性和高耐腐蚀性并避免赤热脆性的特性，抗拉强度达到1.3GPa以上，达到超强钢性能范畴，有利于实现“一钢多用”目的，实现资源的高效利用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种混杂钢，其特征在于，包括以下重量百分含量的成分：C 0.10％～0.40％；Si≤0.30％，Mn 0.25％～0.80％，Cr 4.0％～6.0％，Ni 5.00％～7.00％，V 0.4％～0.6％，Nb≤0.06％，Mo 0.60％～0.80％，Al1.60％～2.20％，P≤0.02％，S≤0.02％，余料为Fe。

上述的一种混杂钢，其特征在于，所述C重量百分含量为0.15％～0.30％。

此外，本发明还提供一种热处理上述混杂钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按照所述混杂钢的成分炼制棒材，将炼制的棒材于T₁保温H₁；

步骤二、将步骤一保温H₁后棒材以10℃/h～20℃/h的降温速率炉冷至T₂，将炉冷至T₂的棒材空冷至室温；

步骤三、将步骤二空冷至室温后棒材在T₃保温H₃；

步骤四、将步骤三保温H₃后棒材空冷至室温，然后加热至500℃～620℃，保温0.5h～20h，空冷至室温，得到热处理混杂钢。

上述的方法，其特征在于，步骤一中，所述T₁为(奥氏体相变开始温度Ac1+50)℃～(奥氏体相变开始温度Ac1+100)℃，所述奥氏体相变开始温度Ac1的单位为℃。

上述的方法，其特征在于，步骤一中，所述H₁为棒材直径的3倍～5倍，且当计算所得H₁＜10min，保温时间取10min，当计算所得H₁＞180min，保温时间取180min，所述棒材直径的单位为mm，H₁的单位为min。