[发明专利]纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢及其制造方法

权利要求书

1.一种纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，按重量百分比计，其化学组分如下：

C为大于0且小于等于0.2％，Ni为2～15％，Mn为3～10％，Al为1～6％，Cu为0～4％，Cr为0～12％，Mo为大于0且小于等于3％，W为大于0且小于等于3％，V为0～0.5％，Ti为0～0.5％，Nb为0～0.5％，Si为0～1％，B为0.0005～0.05％，P不高于0.04％，S不高于0.04％，N不高于0.04％，O不高于0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，所述纳米金属间化合物为NiAl。

3.根据权利要求2的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，所述纳米金属间化合物的平均尺寸为3nm，平均间距为2～20nm，每立方微米纳米金属间化合物数不少于10,000个。

4.根据权利要求1的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其中还包含纳米团簇，所述纳米团簇的主要组成元素为Cu。

5.根据权利要求1的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其中还包含纳米碳化物(Mo,W)₂C。

6.根据权利要求1的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其基体组织为铁素体，所述铁素体的平均晶粒尺寸为1～20μm。

7.根据权利要求1至6中任一项的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其屈服强度为1200～1800MPa。

8.根据权利要求1至6中任一项的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其拉伸强度为1400～2000MPa。

9.根据权利要求1至6中任一项的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其断面收缩率为30～60％。

10.根据权利要求1至6中任一项的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢，其伸长率为5～20％。

11.一种制造前述任一项权利要求的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢的方法，其步骤如下：

(1)使所述纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢的化学组分构成的原料组合物依次进行熔炼、铸造和锻轧；

(2)进行固溶处理，然后冷却至室温；

(3)进行时效处理，然后冷却至室温。

12.根据权利要求11的方法，其中所述固溶处理在800～1300℃范围内进行。

13.根据权利要求12的方法，其中所述固溶处理在900℃进行。

14.根据权利要求12或13的方法，其中所述固溶处理进行0.1～3小时。

15.根据权利要求14的方法，其中所述固溶处理进行0.5小时。

16.根据权利要求11的方法，其中所述时效处理在400～600℃范围内进行。

17.根据权利要求16的方法，其中所述时效处理在550℃进行。

18.根据权利要求16或17的方法，其中所述时效处理进行0.1～20小时。

19.根据权利要求18的方法，其中所述时效处理进行2小时。