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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112410680A(43)申请公布日2021.02.26(21)申请号202011301882.7C21D8/06(2006.01)(22)申请日2020.11.19C21D1/18(2006.01)(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人张永健谢志奇惠卫军赵晓丽(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人黄晓军(51)Int.Cl.C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22C38/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称超高强度低密度钢及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种超高强度低密度钢及其制备方法。超高强度低密度钢包含以下合金成分,以质量百分比计为:C0.9‑1.20%;Mn22‑26%;Al9‑11%;Cu0.15‑0.35%;P≤0.010%;S≤0.005%.余量为Fe和不可避免的杂质元素。制备方法包括:冶炼过程:将按照各种合金成分的质量百分比组成的金属粉末料倒入真空冶炼炉里,进行加热熔化得到金属液;铸造过程:将冶炼得到的金属液倒入铸造模具中进行冷却处理,得到低密度钢铸胚;锻造过程:将低密度钢铸胚加热到1200℃‑1220℃,初锻成50×50mm的中间坯,终锻成的圆棒;热处理过程:将锻造得到的试验钢圆棒分为两组,一组采用固溶水淬处理,另一组采用时效处理。本发明提供了一种密度低于≤6.6g/cm3的奥氏体基低密度钢,综合力学性能非常优异,具有良好的应用前景和市场价值。CN112410680ACN112410680A权利要求书1/1页1.一种超高强度低密度钢,其特征在于,包含以下合金成分,以质量百分比计为:C0.9-1.20%;Mn22-26%;Al9-11%;Cu0.15-0.35%;P≤0.010%;S≤0.005%.余量为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述超高强度低密度钢的合金成分包括:C0.9-1.0%;Mn22-24%;Al9-10%;Cu0.15-0.25%.余量为Fe。3.根据权利要求1所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述超高强度低密度钢的合金成分包括:C1.0-1.2%;Mn22-24%;Al9-10%;Cu0.15-0.25%.余量为Fe。4.根据权利要求1所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述超高强度低密度钢的合金成分包括:C1.0-1.2%;Mn24-26%;Al10-11%;Cu0.15-0.25%.余量为Fe。5.根据权利要求2、3或者4所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述超高强度低密度钢还包括下列合金元素:Ni:0.5-3.5%;V:0.15-0.55;Nb:0.02-0.08%。6.根据权利要求1所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述超高强度低密度钢包括奥氏体基低密度钢。7.一种权利要求1至6任一项所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述超高强度低密度钢的制备方法包括:冶炼、铸造、锻造和热处理过程;所述冶炼过程包括:按照超高强度低密度钢的各种合金成分的质量百分比组成金属粉末料,将金属粉末料倒入真空冶炼炉里,真空冶炼炉对金属粉末料进行加热熔化,得到金属液;所述铸造过程包括:将冶炼得到的金属液倒入铸造模具中,铸造模具对金属液进行冷却处理,得到低密度钢铸胚;所述锻造过程包括:将低密度钢铸胚加热到1200℃-1220℃,保温大于等于3小时,初锻成50×50mm的中间坯,终锻成的圆棒;所述热处理过程包括:将锻造得到的试验钢圆棒分为两组,一组采用固溶水淬处理,加热到1050℃,保温40分钟,进行水淬处理;另一组采用时效处理,加热到1050℃,保温40分钟,进行水淬处理,再在550℃保温12小时后,再进行水淬处理,得到本发明实施例的超高强度低密度钢。8.根据权利要求7所述的超高强度低密度钢,其特征在于,所述锻造过程中的初锻温度在1050-1200℃之间,终锻温度不得低于900℃,且在锻造过程中不得回炉少于2次,锻造后采取空冷或者水冷方式冷却至室温。9.根据权利要求7所述的超高强度低密度钢,其特征在于,采用时效处理得到的奥氏体基低密度钢的抗拉强度≥1100MPa,屈服强度≥1050MPa,延伸率≥27%,密度≤6.6g/cm3;采用固溶处理得到的奥氏体基低密度钢抗拉强度≥860MPa,屈服强度≥690MPa,延伸率≥69%;密度≤6.6g/cm3。2CN112410680A说明书1/6页超高强度低密度钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及低密度钢技术领域,尤其涉及一