[发明专利]一种无钴马氏体时效钢及其强韧化处理工艺

权利要求书

1.一种无钴马氏体时效钢的强韧化处理工艺，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、高温预处理

1.1采用真空二次熔炼技术，将含有Ni含量：18.5～20％、W含量：5.5～6％、Mo含量：2.1～2.5％、Ti含量：2.5～3.5％、Al含量：0.1～0.3％，其余为Fe元素的钢锭进行熔炼，获得坯料；

1.2将步骤1.1所得坯料放置于气氛保护炉中加热至1050～1150℃，保温60～90分钟，然后在1050～850℃之间进行锻造，锻造比为40～60％；

1.3将步骤1.2锻造后的坯料立即浸入60±15℃淬火油中进行淬火冷却至室温；

步骤二、一次固溶处理

2.1对步骤1.3处理后产品实施室温预处理：室温轧制，轧制形变方向与步骤1.2中锻造的方向垂直，轧制形变的端面变形量为40～70％；

2.2将步骤2.1室温预处理之后的产品，加热到900～950℃，保温30～45分钟，之后立即淬火冷却至室温；

步骤三、二次固溶处理

3.1对步骤2.2处理后的产品，进行第二次室温预处理：室温轧制，轧制方向与步骤1.2中锻造方向及步骤2.1中轧制形变方向均保持垂直，轧制端面变形量为40～70％；

3.2将步骤3.1第二次室温预处理之后的产品，再次加热到830～850℃，保温15～30分钟，之后立即淬火冷却至室温；

步骤四、可控冷处理

通过程序可控冷处理装置对步骤三固溶处理后的产品进行深冷处理：冷却介质为液氮，冷却温度-180～-196℃，降温速度控制在2～5℃/分钟，保温3～6小时，之后回温至室温；

步骤五、快速时效处理

将步骤四处理后产品再次加热至520～550℃进行回火，然后保温30～90分钟，之后取出炉外空冷至室温，获得回火板条马氏体组织，以及均匀弥散分布于回火板条马氏体组织的金属间化合物。

2.根据权利要求1所述的一种无钴马氏体时效钢的强韧化处理工艺，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、高温预处理

1.1采用真空二次熔炼技术，将含有Ni：19％、W：5.7％、Mo：2.3％、Ti：3％、Al：0.15％，其余为Fe元素的钢锭进行熔炼，获得坯料；

1.2将步骤1.1所得坯料放置于氮气保护炉中加热至1100℃，保温75分钟，出炉后立即进行锻造，锻造比为50％，终锻温度为900℃；

1.3将步骤1.2锻造后的坯料立即将坯料浸入油温为55℃的淬火油中进行淬火冷却至室温；

步骤二、一次固溶处理

2.1对步骤1.3处理后产品实施室温预处理：室温轧制，轧制比为60％，轧制方向与步骤1.2中锻造方向垂直；

2.2将步骤2.1室温预处理之后的产品，加热至930℃，保温40分钟，出炉后立即浸入淬火油，油温55℃中进行淬火冷却至室温；

步骤三、二次固溶处理

3.1对步骤2.2处理后的产品，进行第二次室温预处理：室温轧制，轧制方向与步骤1.2中锻造方向及步骤2.1中轧制形变方向均保持垂直，轧制端面变形量为50％；

3.2将步骤3.1第二次室温预处理之后的产品，再次加热到840℃，保温20分钟，出炉后立即将坯料浸入淬火油，油温55℃中进行淬火冷却至室温；

步骤四、可控冷处理

通过程序可控冷处理装置对步骤三固溶处理后的产品进行以4℃/分钟的速度冷却至-190℃，保温4小时，之后将坯料取出，空气中回温至室温；

步骤五、快速时效处理

将步骤四处理后的产品再次加热至535℃进行回火，然后保温60分钟，之后取出炉外空冷至室温，获得回火板条马氏体组织，以及均匀弥散分布于回火板条马氏体组织的金属间化合物。