[发明专利]一种超低碳高强度高塑马氏体钢及其制备方法

权利要求书

1.一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：按马氏体钢的化学成分配比C：0.01~0.05%，Si：0.2~0.5%，Mn：0.5~0.8 %，Cr：0.8~1.2%，Cu：2.0~4.0 %，Ni：10.0~11.0%，V：0.05~0.15%，Mo：0.5~0.9%，Al：0.2~0.5%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，余量为Fe，先将金属镍板、工业纯铁、金属钼，金属铬依次加入熔炼炉中，在1500±50℃下进行熔炼直至炉料充分熔化，然后依次加入工业硅、金属锰、铜、铝、钒铁、石墨，继续熔炼直至炉料充分熔化，最后浇铸成钢锭；

步骤2：将钢锭加热至1200~1300℃，保温8~9 h，进行高温均质化处理，然后随炉冷却至室温；

步骤3：将钢锭随炉升温到1150~1200℃，保温1.5~2小时，回炉一次，锻造成板坯或圆棒，冷却后得到锻造钢坯；

步骤4：将锻造钢坯加热至950~1050℃，保温1~2h，然后进行淬火，水冷至室温；再升温至450~550℃时效处理12~18 h，最后冷却至室温，得到超低碳高强度高塑马氏体钢；该超低碳高强度高塑马氏体钢显微组织为板条块马氏体，硬度为≥42.5HRC，屈服强度为1200~1400 MPa，抗拉强度为1300~1500 MPa，延伸率为15~20%。

2.根据权利要求1所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述工业硅、金属锰、铜、铝、钒铁、石墨通过外部料仓依次加入。

3.根据权利要求1所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述熔炼炉为真空感应炉，所述熔炼在氩气保护条件下进行；所述浇铸的温度为1500±50℃。

4.根据权利要求1所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述加热速率为5~6℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述锻造的终锻温度为950~1050℃；所述冷却为空冷至室温。

6.根据权利要求1所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述加热速率为180~220℃/h；所述时效处理的升温速率为220~240℃/h。

7.根据权利要求1所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述水冷为置于水中冷却；所述冷却为空冷。

8.一种超低碳高强度高塑马氏体钢，其特征在于，马氏体钢的化学成分质量百分比为：C：0.01~0.05%，Si：0.2~0.5%，Mn：0.5~0.8 %，Cr：0.8~1.2%，Cu：2.0~4.0 %，Ni：10.0~11.0%，V：0.05~0.15%，Mo：0.5~0.9%，Al：0.2~0.5%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，余量为Fe，其制备方法采用权利要求1-7中任一项所述的制备方法。

9.根据权利要求8所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢，其特征在于，所述马氏体钢的显微组织为板条块马氏体。

10.根据权利要求8所述的一种超低碳高强度高塑马氏体钢，其特征在于，所述马氏体钢的硬度为≥42.5HRC，屈服强度为1200~1400 MPa，抗拉强度为1300~1500 MPa，延伸率为15~20%。