[发明专利]一种超级韧性钢铁材料及其制备方法

说明书

本发明涉及钢铁材料制备，尤其涉及一种超级韧性钢铁材料及其制备方法，该超级韧性钢铁材料由以下重量百分比的化学元素组成：C：0.12～0.16 wt%；B：0.2～0.60wt%；Ni：3.5～5 wt%；Mn：3～5wt%；Ti：0.4～0.6wt%；Mo：0.5～1％；Ce：0.25～0.35wt％；V：0.9～1wt%；余量为铁和不可避免的杂质。本发明可以获得一种具有稳定的奥氏体组织、平均晶粒尺寸小于20微米，具备良好的加工性，优良的弹性模量，超级韧性的钢铁材料。

技术领域

本发明涉及钢铁材料制备，尤其涉及一种超级韧性钢铁材料及其制备方法。

背景技术

对于大部分钢铁结构材料来说，兼备高强度和高韧性是至关重要的。然而，通常情况下，钢铁材料的强度和韧性是一对矛盾，即提高一方要以牺牲另一方为代价。因此，如何实现强度和韧性协调，从而使得钢铁材料同时获得较高的强度和韧性，是本领域研究的热点。

目前，现有的钢铁材料在不同时具备优良的强度和韧性的情况下，还存在面临低温条件时，冲击韧性随着温度的降低而降低的情况，从而大大限制了钢铁材料的运用范围。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种超级韧性钢铁材料及其制备方法，所得的材料在具备优良的强度和韧性的情况下，低温条件下仍然具有优良的冲击韧性。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下。

一种超级韧性钢铁材料，由以下重量百分比的化学元素组成：C：0.12～0.16 wt%；B：0.2～0.60wt%；Ni：3.5～5 wt%；Mn：3～5wt%；Ti：0.4～0.6wt%；Mo：0.5～1％；Ce：0.25～0.35wt％；V：0.9～1wt%；余量为铁和不可避免的杂质。

本发明还提供了上述一种超级韧性钢铁材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、按质量百分比称取：C：0.12～0.16 wt%；B：0.2～0.60wt%；Ni：3.5～5 wt%；Mn：3～5wt%；Ti：0.4～0.6wt%；Mo：0.5～1％；Ce：0.25～0.35wt％；V：0.9～1wt%；余量为铁和不可避免的杂质；

S2、以称取的各组分为原材料制备合金铸锭；

S3、将制备所得的合金铸锭熔融成合金熔体，超高压瞬时匀质处理后，得铸坯；

S4、将铸坯进行热轧或热锻：铸坯加热温度1200℃～1300℃，初轧温度或始锻温度≧850℃，终轧温度或终锻温度≧650℃，热轧或热锻后空冷，制成20mm～40mm的热轧板或热锻板；

S5、将热轧板或热锻板经900℃～1100℃退火1小时，淬火；

S6、将淬火后的钢板冷轧成厚度10mm左右的冷轧板，冷轧变形量50%～70%；然后冷轧板经700℃～1100℃退火1小时后，淬火。

本发明具有以下有益效果：可以获得一种具有稳定的奥氏体组织、平均晶粒尺寸小于20微米，具备良好的加工性，优良的弹性模量，超级韧性的钢铁材料。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种超级韧性钢铁材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、按质量百分比称取：C：0.12 wt%；B：0.2wt%；Ni：3.5 wt%；Mn：3wt%；Ti：0.4wt%；Mo：0.5％；Ce：0.25wt％；V：0.9wt%；余量为铁和不可避免的杂质；

S2、以称取的各组分为原材料制备合金铸锭；

S3、将制备所得的合金铸锭熔融成合金熔体，超高压瞬时匀质处理后，得铸坯；