[发明专利]一种超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢及其制备方法

权利要求书

1.一种超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：按重量百分比计，该结构钢的化学成分如下：C: 0.32~0.48；Cr: 1.2~2.8；Ni: 0.7~1.5；Mn: 0.5~1.3；W: 0.6~1.4；Nb:0.03~0.05；Ce: 0.01~0.03；Si: 0.01~0.2；余量为Fe；

所述结构钢的制备方法为：

采用真空感应炉熔炼，获得原材料铸锭；铸锭修磨后经过950℃以上开坯锻造、精锻加工成坯料，对精锻加工所得坯料在850~930°C保温一段时间后，快速冷却至室温，获得纳米板条前驱体；所述纳米板条前驱体在温度为690~770°C，应变速率为0.5~2.0 s^-1的范围内进行热变形，总应变量大于等于70%，获得纳米晶组织；对纳米晶组织进行回火处理，最终获得纳米晶40Cr2NiMnW结构钢。

2.按照权利要求1所述超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：按重量百分比计，C: 0.38~0.44；Cr: 1.6~2.2；Ni: 1.0~1.3；Mn: 0.8~1.1；W: 0.8~1.1；Nb: 0.03~0.05；Ce: 0.01~0.03；Si: 0.01~0.2；余量为Fe。

3.按照权利要求1所述超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：在850~930°C保温，保温时间t=(2.6~3.6)D min，其中，D为试样的有效厚度，单位为mm，保温结束后快速冷却至室温以获得纳米板条前驱体。

4.按照权利要求1或3所述超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：所述的快速冷却的冷却速率在20~80°C/s。

5.按照权利要求1所述超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：回火温度为200~250℃，回火时间为1~2 h。

6.按照权利要求1所述超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：热变形温度为710~740°C，应变速率为0.8~1.4s^-1，总应变量大于等于90%。

7.按照权利要求5或6所述超高强度纳米晶40Cr2NiMnW结构钢，其特征在于：制备所得材料的显微组织为纳米晶，晶粒尺寸在30~100 nm之间；材料的抗拉强度高达1600~1800MPa，延伸率在11~16%之间，断面收缩率大于50%。