一種納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板及其制備方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種納米球形滲碳體強化的鐵素體鋼板及其制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002]鋼是所有金屬中用途最廣泛的一種材料，在航空、核能、艦船、石化等工業領域廣泛應用，鋼材的性能與人們的生活安全密切相關。目前，工業用鋼的開發主要致力于提高鋼的強度并保持其成形性。研發質量輕、耐沖擊的運輸工具體系的新設計理念要求開發強度高及能量吸收能力優良、比質量輕的材料。提高強度可以減輕重量(滿足節能環保需求)，而提高塑性則可滿足復雜結構件的形狀設計及提高安全性能的需求。但由于我國鋼鐵企業對一些高附加值鋼材產品生產能力不足，長期依賴進口。自上世紀90年代開始，中國造船業大規模進入國際市場并已逐步成為我國支柱產業之一，船舶工業持續呈現強勁的增長勢頭，占世界造船市場份額不斷擴大。為了推動中國造船的持續發展，國家發改委曾提出在2015年打造第一造船國，船舶產量大于2400萬載重噸，占世界市場份額的35 %左右。隨著我國造船事業的蓬勃發展，船用鋼板的需求持續增加，而船舶的大型化和輕型化，一般強度船板己不能滿足船體的需求，高強度船體結構鋼板的比例正在不斷提高。研究結構鋼微合金化、超細晶化對鋼性能的影響，通過試驗分析研究高強度船體結構鋼板的力學性能，對于探討未來高強度船體用鋼的發展方向具有促進作用。

　　[0003]基礎理論的突破是新一代船體結構鋼發展的關鍵。發達國家正在加緊研發相當于目前常用鋼材強度2倍甚至更高的超級鋼。它具有超細化、超潔凈、超均質的組織和成分特征，以及高強度高韌性的力學性能特征。我國稱它為“新一代鋼鐵材料”，而日本稱它為“超級鋼” O

　　[0004]“新一代鋼鐵材料”或“超級鋼”的核心理論和技術是實現鋼材內部組織的超細化，將目前細晶鋼的基體組織細化至微米數量級，使其強度顯著提高。它的強化途徑完全不同于傳統的以合金元素添加為主要手法的強化途徑，而是采用了盡量降低合金成分含量，使其碳當量維持在低碳鋼的水平上，依靠晶粒超細化來提高強度。超級鋼鐵材料的研究計劃采用了晶粒超微細化、成分合金化或不添加合金元素的途徑，可以獲得易于焊接的以鐵素體為主相組織的鋼材。這是在前一時期的理論突破基礎上制定并開始實施的計劃，對未來高強度結構鋼的發展具有指導意義。

　　[0005]我國對超細晶粒鋼的研究，除了采用強力變形和動態再結晶乳制因素外，主要發展了形變和相變耦合在超細晶鋼中的作用。形成了以變形誘導鐵素體相變(DIFT)為核心的細晶粒或超細晶粒形成理論和控制技術，實現細晶粒或超細晶粒鋼的工業化生廣。變形誘導鐵素體相變是指在鋼的Acl溫度附近施加變形，變形中奧氏體能量升高，穩定性降低，從而導致奧氏體一鐵素體相變。由于相變是在變形過程中，而不是在變形之后的冷卻過程中發生的，因而又被稱為動態相變(Dynamic Transformat1n)。這種相變之所以引起人們的關注，一方面是因為它能夠獲得超細晶，另一方面是因為它具有較好的工業化前景。

　　[0006]高強度高韌性是鋼鐵材料的主要追求目標。目前所遇到的主要問題是如何在提高其強度的同時能保持良好的韌性。提高鋼鐵材料強度的途徑主要包括利用點缺陷(固溶強化)、線缺陷(位錯)、面缺陷(細晶)及體缺陷(第二相)的強化作用等四種。其中，通過細化晶粒使晶粒(或亞結構)減小至超細晶/納米尺度是同時獲得超尚強度及尚初性鋼的有效方法。但是，晶粒細化到Imm之后，由于屈服強度的提高明顯大于抗拉強度的提高，屈服比將迅速增大到0.9以上，對安全性和冷加工性能明顯不利。因此，在晶粒細化的同時，對于第二相的微細化及其形狀和分布狀態的有效控制是未來鋼鐵材料科學與技術的最重要發展方向。在提高鋼鐵材料強度的各種措施中，細化晶粒是鋼鐵材料發展的重要方向。

　　[0007]目前，美國、日本、瑞典的納米結構鋼產業化發展較快。正在探索的將晶粒細化至納米量級的結構鋼及合金的制造工藝主要包括:激光熔化和攪拌摩擦處理;相轉變誘導納米/超細晶粒鋼;馬氏體時效處理和相變誘導塑性(TRIP)效應相結合。

　　[0008]高強度船體結構鋼的化學成分設計是采用在C-Mn鋼基礎上加入適量Cu，Ni，Cr等元素以改善鋼的耐大氣腐蝕性。其特點為:(l)C，Mn，元素以固溶強化的作用保證鋼的基本強度要求；(2)嚴格控制S，P的含量，確保鋼板具有良好的沖擊韌性；(3)合金元素Cu，Ni，Cr等可以提高鋼的強度，還可以改善鋼的抗大氣腐蝕性能，Ni還能降低鋼的低溫脆性轉折溫度。

　　[0009]考慮到大生產的要求以及高強度船板強度與塑性的配比，韌性的儲備及可焊性、耐腐性、交貨狀態等要求，并據此進行成分設計。實際操作中C含量按中下限控制，主要是從“降C提Mn”的角度出發，這樣既可以滿足強度的要求，又可以改善鋼材的韌性和焊接性能。實際冶煉過程中采用Al微合金化，達到細化晶粒提高沖擊韌性的目的并避免了因強度過高而造成的延伸率降低。

　　[0010]目前，普通的鐵素體鋼屈服強度約為lOOMPa，抗拉強度270MPa;在微合金化后屈服強度和抗拉強度可以分別提高另為150MPa、320MPa(景財年，王作成，韓福濤，張文平，衣彥宏，鐵素體區熱乳T1-1F鋼的組織和性能，特殊鋼，卷2，23-25(2006);李賀杰，趙勁松，韓靜濤，劉均賢，IF鋼(無間隙原子鋼)的發展、應用及展望，唐山學院學報，卷21，3-6(2007))。然而，實踐表明，汽車用鋼最理想的屈服強度值應該在400?700MPa之間(0.Bouaziz，

　　S.Allain,C.P.Scott,High manganese austenitic twinning induced plasticitys t e e I s: A review of the microstructure propertiesrelat1nships.Curr.0pin.Solid State Mater.Sc1.Vo 1.15，141-152(2011))。因此，如何通過適當的成分及加工工藝設計，通過晶界或亞結構對位錯的阻礙釘扎作用，提高鐵素體鋼的屈服強度，同時使其具有一定的塑性變形能力，降低初次使用時的變形量而進一步提高鐵素體鋼耐沖擊性、能量吸收能力而使其成為新一代運輸工具材料，成為材料研究工作者的新課題及研究熱點之一。

　　[0011]在工程應用上，為了強化材料采用細化晶粒法，即利用大量晶界限制或釘乳位錯運動來提高材料的強度，可由著名的Hall-PetCh關系(0=0Q+kd—1/2)來描述。人們已經從各種金屬及合金中觀察到高強度，大多數金屬材料的屈服強度和硬度值隨晶粒尺寸的減小表現出增加的趨勢，很好地遵從Hal 1-Petch關系。然而，大量科研實踐已經證明，當晶粒尺寸減小到納米尺度時，鋼材的屈服強度和硬度值出現了非線性特征，因此需要尋找新的材料強化方法。

　　[0012]普通粗晶體鋼(晶粒尺寸約為ΙΟΟμπι)在室溫下拉伸的屈服強度(oy)僅為90MPa，超細晶微合金鋼(Fe-0.8C，晶粒尺寸約為6μπι)在室溫下拉伸，其屈服強度oy 3 1MPa(Bramfitt B.L.,MarderA.R.,Metallurgical and Petroleum Engineers，191-198(1973))。普通鐵素體鋼在微合金化后屈服強度和抗拉強度可以分別提高另為150MPa和320MPa(景財年，王作成，韓福濤，張文平，衣彥宏，鐵素體區熱乳T1-1F鋼的組織和性能，特殊鋼，卷2，23-25(2006))，但是，其較低的強度無法滿足運輸制造工業對抗沖擊性能及低的比質量的要求。

　　[0013]土耳其、美國及德國科學家合作(0.Saray ,G.Purcek，1.Karaman，T.Neindorf，

　　H.J.Maier,Equa1-channelangular sheet extrus1n of interstitial-free(IF)steel:Microstructural evolut1n and mechanical properties,Mater.Sc1.Eng.A,Vol.528,6573-6583(2011))，采用真空熔煉-熱乳-等通道擠壓技術制備的含Ti鐵素體鋼，屈服強度為459MPa，抗拉強度463MPa，但是加工成本較高，由于所采用的技術制備得到的樣品尺寸只能滿足實驗室研究使用，無法進行工業推廣。

　　【發明內容】

　　[0014]針對現有鐵素體鋼在綜合性能上存在的上述缺陷，本發明提供一種納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板及其制備方法，通過溫乳及退火過程中形成的納

　　米級球形滲碳體及亞微米級鐵素體晶粒等結構來細化晶粒，使材料產生與Hall-Petch效應相似的強化作用，制成具有納米級球形滲碳體強化的高強度鐵素體鋼。

　　[0015]本發明的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，化學成分按質量百分比為:Cr:

　　0.95?1.05%，Mo:0.95?1.00%，Mn:0.68?0.75%，N1:0.57?0.62%，A1:0.37?0.52%，C:0.39?0.45%，余量為Fe和不可避免雜質;鐵素體鋼板的微觀結構為等軸鐵素體晶粒，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，晶粒的直徑在0.4?3μπι，納米級球形滲碳體的尺寸是70?150nm;鐵素體鋼板的厚度為1.4?2.0mm0

　　[0016]本發明的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，抗拉強度為1040?1270MPa，屈服強度為1000?124010^;拉伸延展率為16?21%。

　　[0017]本發明的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，包括如下步驟:

　　[0018]步驟I，熔煉:

　　[0019]按照納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的化學成分配料，在保護氣體條件下熔煉，澆注成鑄錠；

　　[0020]步驟2，熱乳:

　　[0021](I)將鑄錠加熱至1100?1150 °C，保溫I?1.5h進行固溶處理；

　　[0022](2)將鑄錠進行熱乳:開乳溫度為1000?1090°C，熱乳總壓下率為63?72%，終乳溫度為960?980 0C，得到厚度為6.5 ± 0.5mm的熱乳板；

　　[0023]步驟3，溫乳:

　　[0024](I)將熱乳板空冷至750?780°C，保溫5?1min;

　　[0025](2)將熱乳板溫乳:乳制速度0.2?0.3m/s，溫乳總壓下率為72?78%，得到厚度為

　　1.4?2.0mm的溫乳板；

　　[0026]步驟4，退火:

　　[0027](I)將溫乳板進行退火:退火溫度為550?650°C，保溫5?15min;

　　[0028](2)空氣中冷卻至室溫，得到厚度為1.4?2.0mm的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板。

　　[0029]其中:

　　[0030]上述的步驟I中，熔煉溫度為1500?1550°C;保護氣體為氬氣。

　　[0031]本發明的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板及其制備方法，與現有技術相比，有益效果為:

　　[0032]本發明是通過控制成分、熱乳溫度、溫乳溫度、溫乳量、退火溫度和退火時間等因素，在適當的加工條件下通過塑性變形及控制析出，形成大量納米級球形滲碳體，這些亞結構大部分分布于鐵素體晶界區域，對晶界具有較強的釘扎作用，通過抑制鐵素體晶粒長大而使其得到細化，同時在塑性變形過程中這些納米級球形滲碳體對于運動位錯具有較強的釘扎作用，使金屬得到了強化；

　　[0033]這是利用微合金鋼在在加熱及壓縮變形過程中因為溫度變化而產生析出，形成碳化物微粒，這些碳化物具有較小的尺寸，較高的強度，而且分布在鐵素體晶界區域，抑制了在兩相區乳制過程中鐵素體晶界的迀移及長大，細化了晶粒，同時這些納米級球形滲碳體也是位錯運動的強障礙物，使材料中的界面顯著增加，使材料在塑性變形的同時因為大量納米級球形滲碳體及細化的亞微米鐵素體晶界對位錯的阻礙作用而使其強度增加，與通過晶粒細化導致材料強化具有相同的效果，而且綜合利用了鐵素體的良好塑性，從而使材料同時具有高強度及較好的塑性變形能力。

　　[0034]本發明的得到的納米級球形滲碳體強化的高強度鐵素體鋼板產品的晶粒內部存在的亞結構主要為納米級球形滲碳體。這種納米級碳化物具有較高的強度，同時抑制了鐵素體晶界的迀移及長大，細化了晶粒。具有很高的室溫拉伸強度，遠高于用傳統方法制備的相當晶粒尺寸的鐵素體鋼樣品的屈服強度及抗拉強度;產品應用性極強，與相同成分的商業產品相比，具有較好的加工性能及良好的塑性變形能力此類結構對位錯運動有一定的阻礙作用，該材料所具有的很高的強度及較好的塑性變形能力的特點，對迅速發展的船舶工業，軍用運輸工具及穿甲板用材料，機械制造業等技術領域的發展具有重要價值。

　　[0035]本發明的制備方法簡單，有利于工業化生產，只需改進工藝條件，控制適當的熱處理及乳制參數即可獲得。

　　【附圖說明】

　　[0036]圖1本發明實施例1制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的微觀組織形貌圖；

　　[0037]圖2本發明實施例2制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的微觀組織形貌圖；

　　[0038]圖3本發明實施例3制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的微觀組織形貌圖；

　　[0039]圖4本發明實施例制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板在室溫條件下，單向拉伸的工程應力-工程應變曲線圖；其中:I為實施例1的產品數據，2為實施例2的產品數據，3為實施例3的產品數據。

　　【具體實施方式】

　　[0040]本發明實施例中采用的熱乳設備為Φ450雙輥單向異步乳機。

　　[0041]本發明實施例中采用的溫乳設備為Φ160 X 180雙輥乳機。

　　[0042]本發明實施例中冷乳后采用的保溫設備為SX2-12-10型箱式電阻爐。

　　[0043]本發明實施例中采用的熔煉設備為真空感應爐。

　　[0044]本發明實施例中采用的金屬?6、金屬0、祖、111、10的重量純度均2 99.9%。

　　[0045]本發明實施例中將冶煉的物料置于真空度

　　[0046]實施例1

　　[0047]納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，化學成分按質量百分比為:Cr:1.05%,Mo:1.00%，Mn:0.72%，N1:0.60%，Al:0.45%，C:0.42%，余量為 Fe 和不可避免雜質；鐵素體鋼板的微觀結構為等軸鐵素體晶粒，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，晶粒的直徑在0.4?0.5μηι，納米級球形滲碳體的尺寸是70?80nm;鐵素體鋼板的厚度為1.7mm。

　　[0048]納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，包括如下步驟:

　　[0049]步驟I，熔煉:

　　[0050]按照納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的化學成分配料，在氬氣保護條件下熔煉，熔煉溫度為1500 0C，澆注成鑄錠；

　　[0051 ] 鑄錠中各雜質成分按質量百分比為:Cu: 0.02%，S1:0.12%，P: 0.016%，B:

　　0.005% ,ff:0.028% ,N:0.002% ,S:0.008% ；

　　[0052]步驟2，熱乳:

　　[0053](I)將鑄錠加熱至1100°C，保溫Ih進行固溶處理；

　　[0054](2)將鑄錠進行熱乳:開乳溫度為1000°C，熱乳總壓下率為72%，終乳溫度為9600C，得到厚度為6mm的熱乳板；

　　[0055]步驟3，溫乳:

　　[0056](I)將熱乳板空冷至750Γ，保溫5min;

　　[0057](2)將熱乳板溫乳:乳制速度0.2m/s，溫乳總壓下率為75%，得到厚度為1.7mm的溫乳板；

　　[0058]步驟4，退火:

　　[0059](I)將溫乳板進行退火:退火溫度為550V，保溫5min;

　　[0060](2)空氣中冷卻至室溫，得到厚度為1.7mm的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板。

　　[0061]本實施例制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，其抗拉強度1270MPa，屈服強度1240MPa，拉伸延展性16% ;其微觀結構為超細鐵素體晶粒，晶粒的直徑在0.4?0.5μπι，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，球形滲碳體的尺寸70?80nm，微觀組織形貌如圖1所示，單向拉伸的真應力-真應變曲線如圖4所示(樣品A)，從曲線中可以看出其應力變化完全滿足工業船舶用鋼要求。

　　[0062]普通粗晶體微合金鋼(晶粒尺寸約為ΙΟΟμπι)在室溫下拉伸，其屈服強度在90MPa;超細晶微合金鋼(晶粒尺寸約為6μπι)在室溫下拉伸，其屈服強度310MPa，抗拉強度為630MPa ；具有納米級球形滲碳體強化的尚強度鐵素體鋼板材料的晶粒尺寸約為超細晶微合金鋼晶粒尺寸的1/10，屈服強度及抗拉強度值分別提高了 4倍及2倍;具有納米級球形滲碳體強化的高強度鐵素體鋼板材料與普通粗晶鋼相比，屈服強度和抗拉強度都提高了近12倍。

　　[0063]實施例2

　　[0064]納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，化學成分按質量百分比為:Cr:1.

　　00%,Mo:

　　0.97%，Mn:0.75%，N1:0.57%，Al:0.52%，C:0.45%，余量為 Fe 和不可避免雜質；鐵素體鋼板的微觀結構為等軸鐵素體晶粒，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，晶粒的直徑在0.5?0.6μηι，納米級球形滲碳體的尺寸是90?10nm;鐵素體鋼板的厚度為2mm。

　　[0065]納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，包括如下步驟:

　　[0066]步驟I，熔煉:

　　[0067]按照納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的化學成分配料，在氬氣保護條件下熔煉，熔煉溫度為1525 °C，澆注成鑄錠；

　　[0068]鑄錠中各雜質成分按質量百分比為:Cu:0.03%，S1:0.11%，P:0.017%，B:

　　0.008% ,ff:0.026% ,N:0.002% ,S:0.007% ；

　　[0069]步驟2，熱乳:

　　[0070](I)將鑄錠加熱至1130°C，保溫1.5h進行固溶處理；

　　[0071](2)將鑄錠進行熱乳:開乳溫度為1050°C，熱乳總壓下率為63%，終乳溫度為9800C，得到厚度為7mm的熱乳板；

　　[0072]步驟3，溫乳:

　　[0073](I)將熱乳板空冷至770Γ，保溫5min;

　　[0074](2)將熱乳板溫乳:乳制速度0.2m/s，溫乳總壓下率為72%，得到厚度為2mm的溫乳板；

　　[0075]步驟4，退火:

　　[0076](I)將溫乳板進行退火:退火溫度為60(TC，保溫1min;

　　[0077](2)空氣中冷卻至室溫，得到厚度為2_的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板。

　　[0078]本實施例制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，其抗拉強度1080MPa，屈服強度IlOOMPa，拉伸延展性19% ;其微觀結構為超細鐵素體晶粒，晶粒的直徑在0.5?0.6μπι，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，球形滲碳體組織的尺寸90?100nm，微觀組織形貌如圖2所示，單向拉伸的真應力-真應變曲線如圖4所示(樣品B)，從曲線中可以看出其應力變化完全滿足工業船舶用鋼要求。

　　[0079]采用真空熔煉-熱乳-等通道擠壓技術制備的含鈦鐵素體鋼，屈服強度為459MPa，抗拉強度463MPa，但是加工成本較高，而且，所采用的技術制備得到的樣品尺寸只能滿足實驗室研究使用，無法進行工業推廣，其綜合性能與具有納米級球形滲碳體強化的高強度鐵素體鋼板材料相比有顯著差距。

　　[0080]實施例3

　　[0081 ]納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，化學成分按質量百分比為:Cr:1.00%,Mo:

　　0.97%，Mn:0.75%，N1:0.57%，Al:0.37%，C:0.39%，余量為 Fe 和不可避免雜質；鐵素體鋼板的微觀結構為等軸鐵素體晶粒，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，晶粒的直徑在2?3μηι，納米級球形滲碳體的尺寸是130?150nm;鐵素體鋼板的厚度為1.4mm。

　　[0082]納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，包括如下步驟:

　　[0083]步驟I，熔煉:

　　[0084]按照納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的化學成分配料，在氬氣保護條件下熔煉，熔煉溫度為1550 0C，澆注成鑄錠；

　　[0085]鑄錠中各雜質成分按質量百分比為:Cu:0.01%，S1:0.13%，Ρ:0.013%，B:

　　0.006% ,ff:0.023% ,N:0.003% ,S:0.008% ；

　　[0086]步驟2，熱乳:

　　[0087](I)將鑄錠加熱至1150°C，保溫Ih進行固溶處理；

　　[0088](2)將鑄錠進行熱乳:開乳溫度為1090°C，熱乳總壓下率為68%，終乳溫度為9700C，得到厚度為6.5mm的熱乳板；

　　[0089]步驟3，溫乳:

　　[0090](I)將熱乳板空冷至780Γ，保溫5min;

　　[0091](2)將熱乳板溫乳:乳制速度0.2m/s，溫乳總壓下率為78%，得到厚度為1.4mm的溫乳板；

　　[0092]步驟4，退火:

　　[0093](I)將溫乳板進行退火:退火溫度為650°C，保溫15min;

　　[0094](2)空氣中冷卻至室溫，得到厚度為1.4mm的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板。

　　[0095]本實施例制備的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，其抗拉強度1040MPa，屈服強度100MPa，拉伸延展性21 其微觀結構為超細鐵素體晶粒，晶粒的直徑在2?3μπι，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，球形滲碳體組織的尺寸130?150nm，微觀組織形貌如圖3所示，單向拉伸的真應力-真應變曲線如圖4所示(樣品C)，從曲線中可以看出其應力變化完全滿足工業船舶用鋼要求。

　　[0096]普通鐵素體鋼在微合金化后屈服強度和抗拉強度分別提高另為150MPa和320MPa，顯然，在對強度、耐磨性能要求較高的領域，具有納米級球形滲碳體強化的高強度鐵素體鋼材料仍然具有獨特的優勢。

　　【主權項】

　　1.一種納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，其特征在于，所述鋼板的化學成分按質量百分比為:Cr:0.95 ?1.05%，Mo: 0.95?1.00 %，Mn: 0.68?0.75%，N1: 0.57 ?0.62%，Al:0.37?0.52%，C:0.39?0.45%，余量為Fe和不可避免雜質;鐵素體鋼板的微觀結構為等軸鐵素體晶粒，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，晶粒的直徑在0.4?3μπι，納米級球形滲碳體的尺寸是70?150nm;鐵素體鋼板的厚度為1.4?2.0mm。2.根據權利要求1所述的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板，其特征在于，所述鋼板的抗拉強度為1040?127010^，屈服強度為1000?124010^;拉伸延展率為16?21%。3.權利要求1所述的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，熔煉: 按照納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼薄板的化學成分配料，在保護氣體條件下熔煉，澆注成鑄錠； 步驟2，熱乳: (1)將鑄錠加熱至1100?1150°C，保溫I?I.5h進行固溶處理； (2)將鑄錠進行熱乳:開乳溫度為1000?1090°C，熱乳總壓下率為63?72%，終乳溫度為960?980 0C，得到厚度為6.5 ± 0.5mm的熱乳板； 步驟3，溫乳: (1)將熱乳板空冷至750?780°C，保溫5?1min; (2)將熱乳板溫乳:乳制速度0.2?0.3m/s，溫乳總壓下率為72?78%，得到厚度為1.4?2.0mm的溫乳板； 步驟4，退火: (1)將溫乳板進行退火:退火溫度為550?650V，保溫5?15min; (2)空氣中冷卻至室溫，得到厚度為1.4?2.0mm的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板。4.根據權利要求3所述的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，其特征在于，所述的步驟I中，熔煉溫度為1500?1550 °C。5.根據權利要求3所述的納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板的制備方法，其特征在于，所述的保護氣體為氬氣。

　　【專利摘要】一種納米級球形滲碳體強化的鐵素體鋼板及其制備方法，鋼板的成分按質量百分比：Cr：0.95～1.05％，Mo：0.95～1.00％，Mn：0.68～0.75％，Ni：0.57～0.62％，Al：0.37～0.52％，C：0.39～0.45％，余量為Fe和不可避免雜質；鐵素體鋼板的微觀結構為等軸鐵素體晶粒，納米級球形滲碳體彌散分布于鐵素體晶界區域，晶粒的直徑在0.4～3μm，納米級球形滲碳體的尺寸是70～150nm；鐵素體鋼板的厚度為1.4～2.0mm。制備方法：(1)氣體保護下熔煉；(2)固溶處理后熱軋；(3)熱處理后溫軋；(4)退火得成品鋼板。本發明鋼板，提高了鋼板的屈服強度和抗拉強度，具有較好的加工性能和塑性變形能力；本發明制備方法簡單，可工業化生產。

　　【IPC分類】C22C38/04, C22C38/08, C22C38/12, C22C38/06, C21D8/02, C22C38/18

　　【公開號】CN105624567

　　【申請號】CN201610021946

　　【發明人】申勇峰, 王鵬杰, 馮曉偉, 楊世全

　　【申請人】東北大學, 中國工程物理研究院總體工程研究所

　　【公開日】2016年6月1日

　　【申請日】2016年1月13日