[发明专利]一种Nb-V合金化高锰钢及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Nb-V合金化高锰钢，其特征在于，由以下质量百分比的元素组成，

C：0.75％～1.25％；

Mn：11.0％～16.0％；

Si：0.3％～1％；

Cr：0.2％～1.5％；

Mo：0.2％～0.8％；

V：0.15％～0.55％；

Nb：0.04％～0.25％；

N：≦0.002％；

P：≦0.05％；

S：≦0.03％；

其余为Fe；

所述Nb-V合金化高锰钢析出有纳米至亚微米级Nb(C，N)，V(C，N)强化相。

2.根据权利要求1所述的一种Nb-V合金化高锰钢，其特征在于，所述Nb-V合金化高锰钢的初始屈服强度为460～480Mpa。

3.一种权利要求1所述的Nb-V合金化高锰钢在铁路辙叉中的应用。

4.一种Nb-V合金化高锰钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照权利要求1的元素配比进行冶炼、浇铸，获得成型的铸造Nb-V合金化高锰钢；

对所述铸造Nb-V合金化高锰钢进行预热处理，获得预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢；

对预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢进行水韧处理，得到奥氏体组织的合金化高锰钢；

对奥氏体组织的合金化高锰钢进行时效处理，获得Nb-V合金化高锰钢，完成制备。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述对所述铸造Nb-V合金化高锰钢进行预热处理，获得预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢的步骤具体包括：

将所述铸造Nb-V合金化高锰钢置于400℃以下的温度环境下，以第一预设升温速度升至600～650℃进行预热处理并保温，获得预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述以第一预设升温速度升至600～650℃进行预热处理并保温的步骤具体包括：

以每小时小于等于60℃的升温速度升至600～650℃进行预热处理并保温1.5～2.5h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述对预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢进行水韧处理，得到奥氏体组织的合金化高锰钢的步骤具体包括：

对预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢以第二预设升温速度升至1030～1100℃并保温；水冷，得到奥氏体组织的合金化高锰钢。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述对预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢以第二预设升温速度升至1030～1100℃并保温的步骤具体包括：

对预热处理后的铸造Nb-V合金化高锰钢，以每小时小于等于150℃的升温速度升至1030～1100℃并保温1.5～3h。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述水冷，得到奥氏体组织的合金化高锰钢的过程中，保温后的铸造Nb-V合金化高锰钢入水前的水温≤35℃，入水后的水温≤50℃。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述对奥氏体组织的合金化高锰钢进行时效处理，获得Nb-V合金化高锰钢的步骤具体包括：

将奥氏体组织的合金化高锰钢加热至300～450℃并保温1.5～3.5h，使合金化高锰钢析出纳米至亚微米级Nb(C，N)，V(C，N)强化相，获得Nb-V合金化高锰钢。