[发明专利]一种无硅铝超细贝氏体钢及其制备方法

权利要求书

1.一种无硅铝超细贝氏体钢，其特征在于：其包括由纳米尺度的贫锰的贝氏体铁素板条和富锰的残余奥氏体片层相互堆叠形成的结构，并包括以下合金成分：C：0.1～1.0wt.％，Mn：2.0～8.0wt.％和Fe，且其不含有Al元素和Si元素。

2.根据权利要求1所述的无硅铝超细贝氏体钢，其特征在于，其还包括以下成分中的一种或多种：Cr：0～1.5wt.％，Ni：0～3wt.％，V：0～0.5wt.％，Mo：0～0.5wt.％，Nb：0～0.5wt.％。

3.权利要求1或2所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：其包括：

(1)将熔炼后的原料合金加热至奥氏体单相区并保温，然后冷却至珠光体转变温度区间并保温，进行珠光体化处理；

(2)将完成所述珠光体化处理的钢材以≥5℃/s的速率快速加热至奥氏体单相区并保温，进行快速奥氏体化处理；

(3)将完成所述奥氏体化处理的钢材从奥氏体单相区冷却至贝氏体转变温度区间并保温，进行贝氏体转变，最后冷却至室温，得到所述基于非均质锰分布的无硅铝超细贝氏体钢；

其中，所述原料合金为含有所述合金成分而未经热处理的钢材；所述奥氏体单相区为温度在奥氏体完全转变温度之上10～200℃范围内的温度区间。

4.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述奥氏体单相区的温度为700～900℃，其保温时间为10～120min。

5.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述珠光体转变温度区间为450～650℃，其保温时间为0.5～48h。

6.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述奥氏体单相区的温度为700～900℃，其保温时间为0～10min。

7.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述贝氏体转变温度区间为150～450℃，其保温时间为0.5～24h。

8.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：其还包括：在步骤(1)前，对所述原料合金进行均匀化处理；和/或，在步骤(1)前，对所述原料合金进行轧制和/或锻造。

9.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：其具体包括：

(1)将熔炼好的原料合金加热到1100～1300℃，保温20～50h进行均匀化处理，其后在900～1100℃进行热轧，压下率为70～90％，轧后空冷至室温，得到热轧后的钢板；

(2)将所述热轧后的钢板升温到700～900℃保温10～20min，得到充分奥氏体化的钢材；

(3)将所述充分奥氏体化的钢材在550～650℃下保温5～10h，进行珠光体化，然后通过水淬火至室温，得到珠光体化的钢材；

(4)将所述完成珠光体化处理的钢材以5～80℃/s的升温速率快速加热到750～850℃保温10～100s，得到快速奥氏体化后的钢材；

(5)将所述快速奥氏体化后的钢材在200～500℃下保温1～10h，进行贝氏体化处理，然后通过水淬火至室温，得到所述无硅铝超细贝氏体钢。