[发明专利]一种高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢及其制备方法

说明书

本发明公开一种高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢及其制备方法，解决了现有2000MPa级钢均匀伸长率难达到10％的瓶颈，且制备过程复杂，效率低下的技术问题。所述高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢中化学成分重量百分比为：C为0.3％～0.4％，Ni为8％～9％，Cr为6.5％～10.0％，Mo为3.0％～6.0％，Mn为0％～2％，Si为0％～2％，Cu为0％～2％，V为0.05％～0.15％，Nb为0.05％～0.15％，余量为Fe。本发明的高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢制备方法，包括：对钢板进行预处理，所述预处理包括固溶处理；对步骤1处理的固溶态钢板进行室温轧制处理；对步骤2处理后的钢板进行温轧处理；对步骤3温轧处理后的钢板进行高温短时退火处理；对步骤4高温短时退火处理后的钢板进行中温长时时效处理。本发明具有抗拉强度＞2000MPa，均匀伸长率＞10％且制备效率高等优点。

技术领域

本发明涉及先进高强钢技术领域，具体涉及一种高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢及其制备方法，该钢种具有优异的强度和塑性。

背景技术

获得高强度高塑性一体化的先进高强钢是钢铁研究始终追求的目标。具有高强度和高塑性的高性能钢的发展由它们在汽车、航空、航天和运输中的广泛结构应用驱动。例如，具有高强度的钢在汽车工业中可提供在碰撞保护方面的高乘客安全性、高重量减轻和节能潜力。但是，高强度钢也需要具有良好延性。例如，在汽车工业中用于制造复杂汽车部件的冷冲压技术需要具有良好延性的钢。

传统的先进高强钢的抗拉强度在1500-2000MPa，但是塑性往往达不到10％。例如中国专利公开号为：CN105568151A《一种铝增强马氏体时效钢及其制备方法》中公开的马氏体时效钢具有2000MPa的优异抗拉强度，但是高强度水平下的均匀伸长率不到5％，总伸长率不足10％，难以满足汽车等行业复杂零件的成型需要。

除了强塑性一体化的要求以外，高效率的制备工艺也是先进高强钢研究中至关重要的一环，例如中国专利公开号：CN109790611A《双相钢及其制造方法》公开了一种具有高强度同时也具有良好延性的先进高强钢，该专利中的双相钢的极限拉伸强度为2300MPa，且对应的总伸长率为16％，满足工业应用需要的强塑性要求，但是其制备过程复杂，需要轧制和退火交替进行，增加了制备该过程所需时间，制备工艺效率较低。

截至目前，先进高强钢研究的瓶颈仍在于：开发具有高强度和高塑性一体化的钢种以及相应的高效率制备工艺。

基于先进高强度钢的现状，有必要对其进行改进，以一种更高效的方式获得高强度且具有良好伸长率的钢。

发明内容

本发明针对钢在工程广泛应用中的制约因素，以及现有制备工艺的复杂性，提供一种高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢及其制备方法。

本发明实现的技术方案如下所示：

一种高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢，以重量百分比计，超高强度钢的化学成分为：

C为0.3％～0.4％，Ni为8％～9％，Cr为6.5％～10.0％，Mo为3.0％～6.0％，Mn为0％～2％，Si为0％～2％，Cu为0％～2％，V为0.05％～0.15％，Nb为0.05％～0.15％，余量为Fe。

本发明优选的高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢，所述超高强度钢的化学成分为：

C为0.4％，Ni为8.0％，Cr为8.0％，Mo为4.0％，Mn为1.0％，Si为1.0％，Cu为2％，V为0.1％，Nb为0.1％，余量为Fe。

本发明优选的高均匀伸长率2000MPa级超高强度钢，所述超高强度钢中的超细片层厚度为10nm～200nm，所述钢板组织结构为马氏体和奥氏体组织，所述马氏体含量为60％～90％，所述奥氏体含量为10％～40％。