一种低合金高强度钢的淬火热处理方法及其应用.pdf

(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CN107686876A(43)申请公布日2018.02.13(21)申请号201610632972.1C22C38/12(2006.01)(22)申请日2016.08.03C22C38/18(2006.01)C22C38/06(2006.01)(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人刘晨曦刘永长石磊余黎明李会军(74)专利代理机构天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙)12214代理人王秀奎(51)Int.Cl.C21D1/18(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种低合金高强度钢的淬火热处理方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种低合金高强度钢的淬火热处理方法及其应用，将Ni-Cu-Mo型钢材加热至890～910℃后保温25～35分钟，随炉冷却至730℃～810℃后，保温40～60分钟；水淬至室温20～25℃，加热至630～670℃，回火1.5～2.5小时，随炉冷却至室温20～25℃，本发明的淬火热处理方法解决低合金高强度钢“淬火+回火”工艺导致的冲击韧性偏低、屈强比偏高的问题，同时，尽可能避免拉伸强度和屈服强度的损失。通过调整淬火温度，可使本发明的钢组织性能达到最佳匹配。CN107686876ACN107686876A权利要求书1/1页1.一种低合金高强度钢的淬火热处理方法，其特征在于，将Ni-Cu-Mo型钢材加热至890～910℃后保温25～35分钟，随炉冷却至730℃～810℃后，保温40～60分钟；水淬至室温20～25℃，加热至630～670℃保温1.5～2.5小时，随炉冷却至室温20～25℃；其中，所述Ni-Cu-Mo型钢材由下述组份组成：。2.根据权利要求1所述的低合金高强度钢的淬火热处理方法，其特征在于，将钢材加热至900～910℃后保温30～32分钟，随炉冷却至740℃～800℃后，保温50～60分钟；水淬至室温20～25℃，加热至650～660℃保温2～2.5小时，随炉冷却至室温20～25℃。3.一种用权利要求1或2任意一项所述的淬火热处理方法制备的钢组织。4.根据权利要求3所述的钢组织，其特征在于，所述钢组织中马氏体体积分数至少为40％，优选为44～85％。5.一种如权利要求1或2任意一项所述的淬火热处理方法在改善Ni-Cu-Mo型钢材屈服强度中的应用。6.一种如权利要求1或2任意一项所述的淬火热处理方法在改善Ni-Cu-Mo型钢材拉伸强度中的应用。7.一种如权利要求1或2任意一项所述的淬火热处理方法在改善Ni-Cu-Mo型钢材屈强比中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，屈强比为0.8～0.89，优选为0.827～0.885。9.一种如权利要求1或2任意一项所述的淬火热处理方法在改善Ni-Cu-Mo型钢材冲击韧性中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，冲击功为82～120J，优选为86～118J。2CN107686876A说明书1/4页一种低合金高强度钢的淬火热处理方法及其应用技术领域[0001]本发明属于Ni-Cu-Mo型低合金高强度钢生产技术领域，具体来说涉及一种低合金高强度钢的淬火热处理方法及其应用。背景技术[0002]低合金高强度钢是为了适应大型工程构件(如船舶、桥梁、压力容器及管道等)减轻结构重量、提高服役可靠性等需求而发展起来的。它具有强度高、韧性好、可焊性及耐腐蚀性能优越等特点，用作结构材料可节约钢材1/3-2/3，且其使用寿命可比普碳钢高出几倍甚至几十倍。其成分特点为：碳含量低(＜0.20％)，通过微合金元素Ni、Cu、Mo、Cr、Ti等添加(总量不超过3％)，实现细化晶粒及增强固溶强化和析出强化的作用，从而改善了钢的性能。由于合金元素含量较低，在保证高性能的同时，其焊接性能也非常优异。随着科技不断发展，对低合金高强度钢的使用要求也不断提高，不仅要求较高强度，同时其塑性韧性、屈强比等性能要求也日益严苛。因此，通过开发更先进的处理工艺，发展精细组织控制技术，在低合金高强度钢研究及应用领域有着相当重要的作用。[0003]“淬火+回火”是低合金高强度钢的常用热处理工艺之一，通过该工艺可以获得高强度马氏体板条组织。图1为Ni-Cu-Mo型低合金高强度钢钢常规“淬火+回火”工艺处理后的金相组织，为典型的回火板条马氏体形貌。这种热处理方法可以有效提高Ni-Cu-Mo型低合金高强度钢的拉伸强度和屈服强度，但是其冲击韧性相对较低。此外，“淬火+回火”工艺处理后试样的屈强比过高，一般在0.9以上。