[发明专利]一种超高强度、高塑韧性马氏体钢及其制备方法

权利要求书

1.一种超高强度、高塑韧性马氏体钢，其特征在于以质量百分比计，其化学成分包括：C：0.40%~0.65%，Cr：0.5%~1.0%，Mn：0.5%~2.5%，Si：1.5%~2.5%， Nb、V和Ti三种元素的任一组合的总含量不高于0.2%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，杂质元素中P≤0.03%，S≤0.03%，H≤10 ppm，O≤30 ppm；所述Nb、V和Ti三种元素的任一组合至少包括Nb、V和Ti中的一种；

所述马氏体钢的组织特征为：马氏体基体和少量残余奥氏体，棒状ε碳化物和高密度粒状ε碳化物均匀分布在马氏体基体上；棒状ε碳化物的直径为10 nm~20 nm，长度为200 nm；高密度粒状ε碳化物的直径为0.5 nm~3 nm；

所述的超高强度、高塑韧性马氏体钢的屈服强度为1800 MPa~2250 MPa，抗拉强度为2000 MPa~2550 MPa，总延伸率为10%~20%；

所述超高强度、高塑韧性马氏体钢是按照以下方法制备的：

（1）将原料钢、铬铁、硅铁、锰铁、生铁、钛铁、铌铁和钒铁进行熔炼处理，得到符合成分要求的铸锭；以质量百分比计，所得到的符合成分要求的铸锭的化学成分包括：C：0.40%~0.65%，Cr：0.5%~1.0%，Mn：0.5%~2.5%，Si：1.5%~2.5%， Nb、V和Ti三种元素的任一组合的总含量不高于0.2%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，杂质元素中P≤0.03%，S≤0.03%，H≤10ppm，O≤30 ppm； Nb、V和Ti三种元素的任一组合至少包括Nb、V和Ti中的一种；

（2）对步骤（1）所得铸锭进行锻造，起锻温度为1050 ℃~1200 ℃，终锻温度为880 ℃~920 ℃，锻后空冷；锻压比为5-8；

（3）将步骤（2）空冷后所得锻件加热到850 ℃~920 ℃保温2 h~4 h，然后淬火；

（4）将步骤（3）淬火后的锻件加热到450 ℃~620 ℃后进行轧制处理，轧制后的冷却方式为空冷；

（5）将步骤（4）轧制并冷却后的钢板加热到820 ℃~920 ℃保温0.2 h~2 h，然后淬火，之后再进行回火处理，即得超高强度、高塑韧性马氏体钢。

2.如权利要求1所述的超高强度、高塑韧性马氏体钢，其特征在于步骤（4）中轧制量为70%~90%，每道次轧下量为5%~10%。

3.如权利要求1所述的超高强度、高塑韧性马氏体钢，其特征在于步骤（5）中回火处理的温度为200 ℃~300 ℃，时间为2 h~4 h。