【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特种金属材料的热处理方法，尤其是涉及一种超高强度、高韧性钢的热处理方法。
技术介绍
1、随着现代科学技术的飞速发展，对金属材料的要求也越来越高，尤其是在一些特殊的环境中，如航空、航天等领域常涉及到需要超高强度、高韧性的特种金属材料。超高强度钢不仅具有超高的强度，还兼具优良的塑韧性、优异的抗疲劳性能、断裂韧性和抗应力腐蚀性能，可以满足其使用要求。
2、3.1cr-11.5ni-13.5co-1.2mo(0.21-0.25c)钢是一种新型的超高强度钢，目前国际及国内通用的该类高强度、高韧性3.1cr-11.5ni-13.5co-1.2mo(0.210.25c)钢(化学成分见表1)的执行标准要求室温拉伸强度≥1930mpa，室温屈服强度≥1620mpa，且断裂韧性≥110mpa·m1/2。该合金以c、cr、mo作为主要强化元素，具有超高强-高韧性能，还兼具优良的抗应力腐蚀断裂和抗疲劳断裂能力，是航空航天器起落架的理想材料，目前已广泛应用于飞机起落架等航空航天领域。
3、表1化学成分
4、
5、3.1cr-11.5ni-13.5co-1.2mo(0.210.25c)钢属于二次硬化型超高强度钢，一般通过淬火+深冷+回火处理后，形成高位错密度的板条马氏体基体，并弥散析出与基体呈共格或半共格的细小碳化物，从而产生强化效应，同时马氏体亚结构及薄膜状逆转变奥氏体产生韧化作用。但是由于该钢具有制备工艺窗口较窄的特点，淬火、深冷、回火三步热处理过程紧密相连，环环相扣，热处理工艺的波动，极易
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超高强度、高韧性钢的热处理方法，通过淬火+受控深冷处理+回火处理的热处理方法过程及参数的调控，稳定提升超高强度、高韧性钢的强韧性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种超高强度、高韧性钢的热处理方法，包括如下步骤：
4、(1)淬火处理：
5、将炉温均匀性小于或者等于±14℃的加热炉升温至885℃，待控温仪仪表温度稳定控制在885℃后，用托盘将力学性能试样装入加热炉的有效区内进行加热，炉温在5～10min内升高至885℃后开始计时，保温60～70min；淬火前油槽中冷却油的油温控制在小于或等于60℃，油槽开启搅拌，所述力学性能试样快速出炉后分散开倒入油槽，进行油冷；
6、(2)深冷处理：
7、将炉温均匀性小于或者等于±8℃的深冷柜降温至-73℃，待深冷柜控温仪仪表温度稳定控制在-73℃后，用托盘将淬火处理后的力学性能试样装入深冷柜的中心有效区内进行深冷处理，关闭柜门后当仪表温度重新到达-73℃后开始计时，保温60～70min，闭电出炉，在空气中恢复至室温；
8、(3)回火处理：
9、将炉温均匀性小于或者等于±3℃的回火炉升温至482℃，待控温仪仪表温度稳定控制在482℃后，将深冷处理后的力学性能试样装入回火炉的有效区内进行加热，待仪表重新恢复到482℃后开始计时，保温370～390min，出炉后空冷2h至室温，获得超高强度、高韧性钢。
10、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤(1)中，淬火炉为箱式炉，其装炉量≤4个拉伸试样+4个冲击试样+4个断裂韧性试样。
11、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤(2)中，深冷柜的单层装炉量≤12个拉伸试样+12个冲击试样+12个断裂韧性试样。
12、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤(3)中，回火炉为井式炉；其单层装炉量≤8个拉伸试样+8个冲击试样+8个断裂韧性试样。
13、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤(1)中，试样快速出炉转移到冷却油中淬火时间小于或等于6s；
14、和/或，试样在冷却油中的冷却时间为20～60min，并进行充分不间断的搅拌，促进材料淬火的均匀性。
15、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述冷却油为b244真空淬火油；
16、和/或，所述冷却油的油冷速率为60～90℃/s。
17、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，淬火处理和深冷处理的时间间隔不超过1～2h；
18、和/或，深冷处理和回火处理的时间间隔为2～8h。
19、本专利技术还提供一种如上所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法制备的钢材料。
20、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述钢材料为3.1cr-11.5ni-13.5co-1.2mo钢，其中c的质量百分比为0.21～0.25％。
21、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述钢材料的力学性能的变异系数包括：
22、抗拉强度变异系数≤0.18；断裂韧性变异系数≤2.0。
23、本专利技术提供的一种超高强度、高韧性钢的热处理方法，有益效果如下：
24、通过对该材料的力学性能试样热处理过程中淬火、深冷及回火的精准控制，包括各阶段热处理的处理温度、处理时间、炉温均匀性及装炉量等的精准控制，协同促进了有益强韧性组织的形成，能够获得强韧性良好匹配的超高强度、高韧性钢，稳定实现室温拉伸强度≥1930mpa，室温屈服强度≥1620mpa，且断裂韧性≥110mpa·m1/2的技术指标，并且还使制备的超高强度、高韧性钢的力学性能的变异系数达到了抗拉强度变异系数≤0.18、断裂韧性变异系数≤2.0的超高标准，从而使产品力学性能合格且波动较小，稳定性强，能够满足生产所需，使试样测试结果更加稳定可靠。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(1)中，淬火炉为箱式炉，其装炉量≤4个拉伸试样+4个冲击试样+4个断裂韧性试样。
3.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(2)中，深冷柜的单层装炉量≤12个拉伸试样+12个冲击试样+12个断裂韧性试样。
4.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(3)中，回火炉为井式炉；其单层装炉量≤8个拉伸试样+8个冲击试样+8个断裂韧性试样。
5.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(1)中，试样快速出炉转移到冷却油中淬火时间小于或等于6s；
6.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，所述冷却油为B244真空淬火油；
7.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，淬火处理和深冷处理的时间间隔不超过1～2h；
8.一种如权利要求1
9.根据权利要求8所述的钢材料，其特征在于，所述钢材料为3.1Cr-11.5Ni-13.5Co-1.2Mo钢，其中C的质量百分比为0.21～0.25％。
10.根据权利要求8所述的钢材料，其特征在于，所述钢材料的力学性能的变异系数包括：
...【技术特征摘要】
1.一种超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(1)中，淬火炉为箱式炉，其装炉量≤4个拉伸试样+4个冲击试样+4个断裂韧性试样。
3.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(2)中，深冷柜的单层装炉量≤12个拉伸试样+12个冲击试样+12个断裂韧性试样。
4.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步骤(3)中，回火炉为井式炉；其单层装炉量≤8个拉伸试样+8个冲击试样+8个断裂韧性试样。
5.根据权利要求1所述的超高强度、高韧性钢的热处理方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮栋，许广鹏，周立新，王文革，张永强，杨鹏，董晓亮，曹政，曹广，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。