[发明专利]高强度、高延展性以及高耐腐蚀性铁锰铝碳合金的成份设计及其处理方法

权利要求书

1.一种铁锰铝碳合金，其特征是包含有23～34wt.%锰(Mn)、6～12wt.%铝(Al)、1.4～2.2wt.%碳(C)及其余比例为铁(Fe)的合金材料。

2.如权利要求1所述的铁锰铝碳合金，其特征是该合金经在980°C～1200°C进行固溶化处理后淬火，所得显微结构为完全奥氏体相，且在奥氏体相基地内有十分致密细微纳米尺寸的(Fe,Mn)₃AlC_x碳化物(κ′-碳化物);其中κ′-碳化物系该合金在固溶化处理的淬火过程中藉由旋节线分解(spinodal decomposition)相变化机制于奥氏体相基地内形成。

3.一种铁锰铝碳合金，其特征是包含有25～32wt.%锰(Mn)、7.0～10.5wt.%铝(Al)、1.6～2.1wt.%碳(C)及其余比例为铁(Fe)的合金材料。

4.如权利要求3所述的铁锰铝碳合金，其特征是该合金经在980°C～1200°C进行固溶化处理后淬火，所得显微结构为完全奥氏体相，且在奥氏体相基地内有十分致密细微纳米尺寸的(Fe,Mn)₃AlC_x碳化物(κ′-碳化物);其中κ′-碳化物系该合金在固溶化处理的淬火过程中藉由旋节线分解(spinodal decomposition)相变化机制于奥氏体相基地内形成。

5.一种具高强度以及高延展性的铁锰铝碳合金的处理方法，其特征是包含有：

(1).将包含有23～34wt.%锰(Mn)、6～12wt.%铝(Al)、1.4～2.2wt.%碳(C)及其余比例为铁(Fe)的材料经一熔炼技术手段，以形成一合金材料；(2).该合金材料在980℃～1200℃进行固溶化处理后淬火，以得显微结构为完全奥氏体相，且在奥氏体相基地内有十分致密细微纳米尺寸的(Fe,Mn)₃AlC_x碳化物(κ′-碳化物)；其中κ′-碳化物系该合金在固溶化处理后的淬火过程中藉由旋节线分解(spinodal decomposition)相变化机制于奥氏体相基地内形成；及(3).将该淬火后的合金，于450℃～550℃温度间进行时效(aging)处理。

6.一种具高强度以及高延展性的铁锰铝碳合金的处理方法，其特征是包含有：

(1).将包含有25～32wt.%锰(Mn)、7.0～10.5wt.%铝(Al)、1.6～2.1wt.%碳(C)及其余比例为铁(Fe)的材料经一熔炼技术手段，以形成一合金材料；(2).该合金材料在980℃～1200℃进行固溶化处理后淬火，以得显微结构为完全奥氏体相，且在奥氏体相基地内有十分致密细微纳米尺寸的(Fe,Mn)₃AlC_x碳化物(κ′-碳化物)；其中κ′-碳化物系该合金在固溶化处理后的淬火过程中藉由旋节线分解(spinodal decomposition)相变化机制于奥氏体相基地内形成；及(3).将该淬火后的合金，于450℃～550℃温度间进行时效(aging)处理。

7.一种具高强度、高延展性以及高耐腐蚀性的铁锰铝碳合金的处理方法，其特征是包含有：

(1).将包含有23～34wt.%锰(Mn)、6～12wt.%铝(Al)、1.4～2.2wt.%碳(C)及其余比例为铁(Fe)的材料经一熔炼技术手段，以形成一合金材料；(2).该合金材料在980℃～1200℃进行固溶化处理后淬火，以得显微结构为完全奥氏体相，且在奥氏体相基地内有十分致密细微纳米尺寸的(Fe,Mn)₃AlC_x碳化物(κ′-碳化物)；其中κ′-碳化物系该合金在固溶化处理后的淬火过程中藉由旋节线分解(spinodal decomposition)相变化机制于奥氏体相基地内形成；及(3).将该淬火后的合金，置于离子氮化炉中，于450℃～550℃温度间进行离子氮化处理。

8.如权利要求7所述的具高强度、高延展性以及高耐腐蚀性的铁锰铝碳合金的处理方法，其特征是其中该离子氮化处理所用的气体，为含20～80%氮气的氮气和氢气的混合气体，离子氮化炉的气压系介于1～6torr之间。

9.如权利要求7所述的具高强度、高延展性以及高耐腐蚀性的铁锰铝碳合金的处理方法，其特征是其中该经离子氮化处理后形成的氮化层主要为AlN化合物。