[发明专利]一种民用防弹钢的热处理方法

说明书

本发明公开了一种民用防弹钢的热处理方法，按照上述防弹钢的化学元素成分按质量百分数进行配料，采用真空熔炼炉进行钢液的冶炼，制成钢坯，将钢坯加热至1250℃～1300℃保温6～8h进行锤锻，锤锻成设定厚度；将锤锻好的钢坯1280℃～1330℃，保温1h～2h，出炉后进行轧制，轧后空冷至室温，然后进行淬火+两相区淬火+回火热处理处理。通过该工艺所制备的民用防弹钢板，屈服强度为：1350MPa～1480MPa，抗拉强度1550MPa～1750MPa，延伸率为：12％～14％，常温冲击性能(u型缺口)：55～60J，低温冲击性能(‑40℃，u型缺口)：30～38J，布氏硬度HBS：450～550，抗弹性能达到中华人民共和国公共安全行业标准GA 164‑2005中“箱体或防弹钢板”C级。可满足当前防弹运钞车、反恐、防爆及维和车辆等警用轻型车辆的防护需求。

技术领域

本发明钢铁材料热处理技术领域，特别提供一种民用防弹钢的热处理方法。

背景技术

近年来，越来越多的薄防弹钢板开始应用于民用领域中的轻型特种车辆，如反恐防爆车、武装押运车、防弹运钞车等。而我国自主研制的装甲防弹钢板大多数应用于军事领域，在民用领域中的应用研究较少，致使我国大多数民用防弹钢依靠进口，进口比较多的是瑞典Swedish Stell AB公司生产的Domax500钢，其抗拉强度一般大于1500MPa，并具有良好的韧性和抗冲击防护性能。

目前，中国汽车工程研究院和宝钢开发出的B900FD高强热轧防弹钢板，Rp_0.2：700～800Mpa，Rm在900以下，A_50％：14～19％，屈强比在0.8以上，防弹性能较好，但还达不到公安部规定的C级防护标准，与Domax500钢更是无法媲美。我国的薄装甲防弹钢虽具备高强度、高硬度，且满足公安部规定的C级防护标准要求，但其冲击性能较低，尤其是低温冲击韧性，致使材料在低温条件下受弹丸冲击容易产生背部崩落，不能满足抗冲击防护需求。

稀土元素加入钢液中具有变性夹杂、细化晶粒、强化晶界等作用，可提高钢的冲击韧性，但稀土在钢中的固溶量十分少，大多在10^-6以下，对钢的低温冲击性能提升有限。而过量的稀土，会沿晶界生成稀土第二相，导致冲击性能显著降低。

最近，采用两相区淬火热处理工艺在高强韧钢中的应用研究方面已取得一定的成果，并公开发表了一些论文和专利，而淬火+两相区淬火的双淬火工艺+回火工艺却少有报道，该工艺在防弹钢的应用中更是未有研究。

发明内容

本发明的目的在于解决现有薄装甲防弹钢高强度、低韧性的问题，在满足防护性能的基础上，提升其冲击性能，同时，提供一种民用防弹钢的热处理方法，用于克服传统提升钢冲击性能技术的局限性。

本发明的技术方案是：一种民用防弹钢的热处理方法，所述防弹钢含有的化学元素成分及其质量百分比为：C 0.26～0.36％；Si 0.2～0.4％；Mn 0.75～1.1％；Cr 0.75～1.1％；Ni 1.8～2.2％；Mo 0.25～0.45％；V 0.15～0.25％；Nb 0.015～0.025％；P≤0.015％；S≤0.01％；Re 0～0.01％；其余为Fe元素不可避免的杂质；

所述热处理方法为：按照上述防弹钢的化学元素成分按质量百分数进行配料，采用真空熔炼炉进行钢液的冶炼，制成钢坯，将钢坯加热至1250℃～1300℃保温6～8h进行锤锻，锤锻成设定厚度；将锤锻好的钢坯1280℃～1330℃，保温1h～2h，出炉后进行轧制，轧后空冷至室温，然后进行淬火+两相区淬火+回火热处理处理，热处理包括以下步骤：

(1)淬火：将钢坯加热至870～920℃，加热速率为10～15℃/min，保温1.5～2.5h后油冷至室温；

(2)两相区淬火：加热至730～780℃，加热速率为10～15℃/min保温1～2h后油冷至室温；