[发明专利]耐磨增强的钢及其制备方法

权利要求书

1.制造铁基组件的方法，其包括：a)提供具有约5至约40重量％锰、约0.01至约3.0重量％碳和余量铁的组合物；b)将组合物加热至组合物的奥氏体再结晶停止温度以上的温度或者加热至将组合物均化的温度；c)将组合物冷却至组合物的奥氏体再结晶停止温度以下的温度；d)使组合物形变，同时使组合物处在组合物的奥氏体再结晶停止温度以下的温度；和e)将组合物淬火。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤e)以后，组合物的碳化物沉淀物体积含量为组合物的约5体积％或更少。

3.根据权利要求1或2的方法，其中在步骤e)以后，组合物具有微观结构，该微观结构具有约100μm或更小的细化晶粒尺寸。

4.根据权利要求3的方法，其中具有约100μm或更小的细化晶粒尺寸的所述微观结构包括组合物的表面层；其中表面层的厚度为约10nm至约5000nm；且其中表面层在组合物的使用以前或期间形成。

5.根据权利要求4的方法，其中表面层借助选自喷丸、激光冲击喷丸、表面抛光及其组合的表面形变技术形成。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中在步骤e)以前，将组合物缓慢冷却或保持等温；且其中步骤e)包括将组合物快速淬火。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中步骤d)包括使组合物形变，同时使组合物处在奥氏体再结晶温度以下且在马氏体相变起始温度以上的温度。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中步骤d)包括使组合物形变以诱导组合物的马氏体形成；其中使组合物在约18℃至约24℃的温度下形变以诱导组合物的马氏体形成；且进一步包括在步骤d)以后将组合物加热至奥氏体再结晶停止温度以上的温度；其中在步骤d)以后的将组合物加热至奥氏体再结晶停止温度以上的温度使组合物的形变诱导马氏体逆变成超细晶奥氏体；且其中超细晶奥氏体的马氏体起始温度为约24℃以下。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其进一步包括在步骤e)以后，将组合物加热至奥氏体再结晶停止温度以上的温度，然后将组合物淬火。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其进一步包括在步骤c)以前使组合物形变，同时使组合物处在奥氏体再结晶停止温度以上的温度。

11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中步骤c)包括以约2℃/秒至约60℃/秒的速率将组合物冷却。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中组合物进一步包含一种或多种选自如下的合金元素：铬、铝、硅、镍、钴、钼、铌、铜、钛、钒、氮、硼、锆、铪及其组合。

13.根据权利要求12的方法，其中铬为总组合物的0.5-30重量％；其中镍或钴各自为总组合物的0.5-20重量％；其中铝为总组合物的0.2-15重量％；其中钼、铌、铜、钛或钒各自为总组合物的0.01-10重量％；其中硅为总组合物的0.1-10重量％；其中氮为总组合物的0.001-3.0重量％；其中硼为总组合物的0.001-0.1重量％；且其中锆或铪各自为总组合物的0.2-6重量％。

14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中组合物包含约8至约20重量％锰、约0.60至约3.0重量％碳、约0.5至约3重量％铬、约0.5至约2.0重量％铜、约0.1至约1重量％硅和余量铁。

15.根据权利要求1-14中任一项的方法，其中步骤d)包括相变诱导塑性或孪晶诱导塑性。

16.根据权利要求1-15中任一项的方法制造的铁基组件。

17.根据包括以下步骤的步骤制造的铁基组件：a)提供具有约5至约40重量％锰、约0.01至约3.0重量％碳和余量铁的组合物；b)将组合物加热至组合物的奥氏体再结晶停止温度以上的温度；c)将组合物冷却至组合物的奥氏体再结晶停止温度以下的温度；d)使组合物形变，同时使组合物处在组合物的奥氏体再结晶停止温度以下的温度；和e)将组合物淬火。