[发明专利]一种低密度Ti3Al增强超高强度钢及其制备方法

摘要

本发明涉及一种低密度Ti3Al增强超高强度钢及其制备方法，属于金属材料领域。所述钢的化学成分质量百分比为C 0.5‑1.5wt％，Mn 15‑30wt％，Al 5‑10wt％，Ti 5‑20wt％，Cr≤5wt％，Nb≤0.2wt％，Si≤2wt％，B≤0.6wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过添加Ti元素，形成Ti3Al，与κ～碳化物一同产生析出强化，在有效降低密度的同时使钢兼具超高的强度和良好的塑性，拉伸强度达1350MPa以上，延伸率达10％以上，密度为6.5‑6.9g/cm3，可满足汽车结构件的制造需求。

主权项

一种低密度Ti3Al增强超高强度钢，其特征在于：所述钢的化学成分质量百分比为：C 0.5‑1.5wt％，Mn 15‑30wt％，Al 5‑10wt％，Ti 5‑20wt％，Cr≤5wt％，Nb≤0.2wt％，Si≤2wt％，B≤0.6wt％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述钢采用如下方法制备，具体步骤如下：(1)冶炼：首先进行真空熔炼：将原料装入炉中，抽真空至真空度<50Pa时，加热使原料完全熔化且熔池表面无气泡溢出后，在真空度<1Pa，温度为1600‑1700℃时保温30分钟‑2小时进行精炼，充分脱氧后在氩气保护下进行合金化，然后浇注并在真空下冷却得到钢锭；再进行重熔：将钢锭放入炉内，通氩气保护，压强为100‑150Pa，加热至完全熔化后保温2‑5小时，冷却得到重熔后的钢锭；(2)均匀化处理：在温度不高于600℃时将重熔后的钢锭装入炉内，在温度为1160‑1220℃时，保温8‑20小时，随炉冷却至室温得到均匀化处理后的钢锭；(3)锻造：将均匀化处理后的钢锭进行锻造，始锻温度为1100‑1180℃，终锻温度为900‑1000℃，在空气中冷却至室温，得到锻坯；(4)热处理：将锻坯进行固溶处理：在温度为1050‑1200℃下，保温1‑3小时，在淬火油中冷却至室温；再进行时效处理：在温度为450‑650℃下，保温3‑10小时，在空气中冷却至室温，得到一种低密度Ti3Al增强超高强度钢。