公开(公告)号：CN115181913B

公开(公告)日：2023-04-25

申请号：CN202210831219.0

申请日：2022-07-15

Applicant: 燕山大学

Inventor： 孟江英 ,  钱立和 ,  于文璐

IPC: C22C38/04 ,  C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  C21D8/02 ,  C21D1/18 ,  C21D1/26

Abstract: 本发明公开了一种低锰含量中锰钢的制备方法，包括如下步骤：冶炼：将低锰含量中锰钢的合金配料冶炼后浇铸成锭；均匀化处理及锻造：将铸锭均匀化处理后锻造成坯料；热轧：将锻坯加热保温后经过热轧得到热轧板；预淬火：将热轧板进行完全奥氏体化处理，冷却后获得马氏体初始组织；双相区退火：加热至Ac1～Ac3温度进行双相区退火；低温碳扩散：加热至280～400℃保温20～80min，通过低温碳扩散及二次碳配分即得到所述低锰含量中锰钢；其中，低锰含量中锰钢中的锰含量按照质量百分比计低于4％。本发明中锰钢的锰元素质量百分比在3.4％以下，成分设计合理，制备工艺简单，成本低，生产效率高，强塑积最高可达43GPa％。

公开(公告)号：CN101717889A

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200910227859.5

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  钱立和 ,  王天生

IPC: C22C38/14 ,  C21D9/00

Abstract: 一种含纳米原子团高锰钢辙叉，其化学成分为wt％：C 0.9～1.2、Mn 11.0～14.0、V 0.1～0.4、Zr 0.05～0.2、N 0.04～0.2、Al 0.1～0.3、Si＜0.8、S＜0.035、P＜0.035、其余为Fe。其制造方法主要是：向电炉内加入工业纯铁、氮化钒铁、锰铁、工业纯铝、工业纯锆；加热，并于1630～1680℃温度维持10～20min，出钢温度为1550～1600℃；浇注温度为1450～1500℃，将上述铸件加热到1050～1100℃保温1～3h后水淬，然后加热到290～310℃保温3～5h后空冷，得到区域直径尺寸为几个到几十个纳米的呈-C(N)-Me-N(C)-Me-结构的纳米原子团的奥氏体组织。本发明产品加工硬化能力比普通高锰奥氏体钢提高30％以上；使用时辙叉工作面表层很快达到较高的硬度，表现出很好的耐磨性能；这种高锰钢辙叉的使用寿命比普通ZGMn13钢提高50％以上。

公开(公告)号：CN101717847B

公开(公告)日：2011-06-15

申请号：CN200910227860.8

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  杨志南 ,  王天生 ,  钱立和

IPC: C21D8/00 ,  C21D9/00 ,  C21D1/18

Abstract: 一种高锰钢辙叉机械冲击硬化加工方法，其主要是：将高锰钢辙叉加热到1050～1100℃、保温2～4h后水淬，将高锰钢辙叉表面加热到280～320℃，采用风镐冲击上述高锰钢辙叉工作表面，风镐的冲击能量为50～100J，冲击频率为15～20Hz，冲击头与辙叉表面的压应力为5～10MPa，每个处理点的冲击硬化处理时间为10～30s。每个冲击硬化点区的边缘的距离小于5mm。高锰钢辙叉经过这种机械冲击硬化处理后表面硬度为470-520HB，硬化层深度为10mm以上，可使高锰钢辙叉的使用寿命提高60％以上，并且工艺简单、生产安全、成本极低。

公开(公告)号：CN101748331A

公开(公告)日：2010-06-23

申请号：CN200910227861.2

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  王天生 ,  吕博 ,  张明 ,  钱立和

IPC: C22C38/22 ,  C21C5/52 ,  C21D1/20

CPC classification number: Y02P10/216

Abstract: 一种高铝纳米贝氏体钢高速铁路辙叉及其制造方法，其中钢的化学成分(wt％)为：C 0.42～0.55、Mn 0.5～0.9、Al 1.0～1.5、Cr 0.2～0.5、Mo 0.6～1.0、W 0.1～0.4、Si 0.5～0.8、S＜0.02、P＜0.02、其余为Fe；本发明钢的制造方法主要为：冶炼后锻造，经过锻后去氢热处理和等温淬火及回火处理，获得贝氏体板条厚度为几十纳米和残余奥氏体薄膜厚度为十几纳米的复相纳米组织结构。本发明钢的性能为σb≥1500MPa、σs≥1200MPa、δ5≥8％、aKU≥80J/cm2、aKU(-40℃)≥35J/cm2、HRC45～50。用这种钢制造的铁路辙叉的使用寿命比目前广泛使用的ZGMn13钢辙叉提高1.5倍以上，比普通无碳化物贝氏体钢辙叉提高1倍以上，过载量可达4亿吨。

公开(公告)号：CN114231853A

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN202111496416.3

申请日：2021-12-08

Applicant: 华北理工大学 ,  燕山大学

Inventor： 刘帅 ,  钱立和 ,  张福成 ,  冯运莉 ,  王明明 ,  李冬冬

IPC: C22C38/20 ,  C22C38/22 ,  C22C38/38 ,  C21D1/18 ,  C21D1/26 ,  C21D6/00 ,  C21D8/02 ,  C22C33/04

Abstract: 本发明公开一种强塑积大于98GPa％的TWIP钢及制备方法，属于高强塑积汽车用钢的技术领域。所述TWIP钢的化学成分按质量百分比计为：C 0.8‑1.3％，Cr 1.8‑2.3％，Mo 0.8‑1.3％，Cu 0.3‑0.7％，Mn 15‑20％，P≤0.01％，S≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。所述方法包括前后依次进行的熔炼、浇铸、均匀化处理、热锻、多道次热轧、水淬至室温、酸洗、多道次冷轧、平整轧制、再结晶退火处理、水淬至室温。本发明通过成分设计，开发出一种新型高C，高Cr、Mo，适量Cu合金化TWIP钢，由于Cr元素的添加将该TWIP钢的层错能保持在适宜孪晶生成的范围，使其拉伸变形过程中产生大量且细小的纳米孪晶组织。

公开(公告)号：CN101717889B

公开(公告)日：2012-10-24

申请号：CN200910227859.5

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  钱立和 ,  王天生

IPC: C22C38/14 ,  C21D9/00

Abstract: 一种含纳米原子团高锰钢辙叉，其化学成分为wt％：C 0.9～1.2、Mn 11.0～14.0、V 0.1～0.4、Zr 0.05～0.2、N 0.04～0.2、Al 0.1～0.3、Si＜0.8、S＜0.035、P＜0.035、其余为Fe。其制造方法主要是：向电炉内加入工业纯铁、氮化钒铁、锰铁、工业纯铝、工业纯锆；加热，并于1630～1680℃温度维持10～20min，出钢温度为1550～1600℃；浇注温度为1450～1500℃，将上述铸件加热到1050～1100℃保温1～3h后水淬，然后加热到290～310℃保温3～5h后空冷，得到区域直径尺寸为几个到几十个纳米的呈-C(N)-Me-N(C)-Me-结构的纳米原子团的奥氏体组织。本发明产品加工硬化能力比普通高锰奥氏体钢提高30％以上；使用时辙叉工作面表层很快达到较高的硬度，表现出很好的耐磨性能；这种高锰钢辙叉的使用寿命比普通ZGMn13钢提高50％以上。

公开(公告)号：CN101736658B

公开(公告)日：2011-08-31

申请号：CN200910227858.0

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  钱立和 ,  王天生

IPC: E01B7/10 ,  C22C38/38 ,  C22C1/02 ,  B21J1/06 ,  C21D9/00

Abstract: 一种高氮奥氏体钢高速铁路辙叉，其化学成分(wt％)为：C 0.6～0.8、N 0.2～0.4、Mn 11.0～14.0、Cr 4.0～6.0、W 0.5～2.0、Al 0.2～0.5、Si 0.3～0.8、S＜0.02、P＜0.02、其余为Fe。上述辙叉的制造方法是：向电炉内加入钨铁、铬铁、锰铁、工业纯铝等；在0.2～0.6MPa氮气的压力，温度1600～1650℃，熔炼时间5～10min后浇注成钢锭；锻造时钢锭的加热速度≤100℃/h，加热温度1180～1200℃，始锻温度1150～1180℃，终锻温度≥900℃；将锻件加热到1050℃～1100℃保温2～3小时水淬。本发明的这种辙叉常规力学性能为σb≥1000MPa、σs≥500MPa、δ5≥30％、aK≥250J/cm2、aK(-40℃)≥180J/cm2和HB≥280；使用寿命和过载量提高1倍以上，耐磨损性能和抗滚动接触疲劳性能优异。

公开(公告)号：CN101736658A

公开(公告)日：2010-06-16

申请号：CN200910227858.0

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  钱立和 ,  王天生

IPC: E01B7/10 ,  C22C38/38 ,  C22C1/02 ,  B21J1/06 ,  C21D9/00

Abstract: 一种高氮奥氏体钢高速铁路辙叉，其化学成分(wt％)为：C 0.6～0.8、N 0.2～0.4、Mn 11.0～14.0、Cr 4.0～6.0、W 0.5～2.0、Al 0.2～0.5、Si 0.3～0.8、S＜0.02、P＜0.02、其余为Fe。上述辙叉的制造方法是：向电炉内加入钨铁、铬铁、锰铁、工业纯铝等；在0.2～0.6MPa氮气的压力，温度1600～1650℃，熔炼时间5～10min后浇注成钢锭；锻造时钢锭的加热速度≤100℃/h，加热温度1180～1200℃，始锻温度1150～1180℃，终锻温度≥900℃；将锻件加热到1050℃～1100℃保温2～3小时水淬。本发明的这种辙叉常规力学性能为σb≥1000MPa、σs≥500MPa、δ5≥30％、aK≥250J/cm2、aK(-40℃)≥180J/cm2和HB≥280；使用寿命和过载量提高1倍以上，耐磨损性能和抗滚动接触疲劳性能优异。

公开(公告)号：CN101717847A

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200910227860.8

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  杨志南 ,  王天生 ,  钱立和

IPC: C21D8/00 ,  C21D9/00 ,  C21D1/18

Abstract: 一种高锰钢辙叉机械冲击硬化加工方法，其主要是：将高锰钢辙叉加热到1050～1100℃、保温2～4h后水淬，将高锰钢辙叉表面加热到280～320℃，采用风镐冲击上述高锰钢辙叉工作表面，风镐的冲击能量为50～100J，冲击频率为15～20Hz，冲击头与辙叉表面的压应力为5～10MPa，每个处理点的冲击硬化处理时间为10～30s。每个冲击硬化点区的边缘的距离小于5mm。高锰钢辙叉经过这种机械冲击硬化处理后表面硬度为470-520HB，硬化层深度为10mm以上，可使高锰钢辙叉的使用寿命提高60％以上，并且工艺简单、生产安全、成本极低。

公开(公告)号：CN118531314A

公开(公告)日：2024-08-23

申请号：CN202410475683.X

申请日：2024-04-19

Applicant: 燕山大学

Inventor： 钱立和 ,  位超长 ,  李来风 ,  孟江英

IPC: C22C38/04 ,  C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  C22C33/04 ,  C21D1/00 ,  C21D1/26 ,  C21D6/00 ,  C21D8/02

Abstract: 本申请涉及金属材料技术领域，更具体地说，它涉及一种室温、低温和极低温用超高强度/高塑性钢及其制备方法。其化学成分按质量百分比范围为：碳：0.7％～1.4％，锰：16％～32％，铝：≤3.5％，硅：≤3.0％，余量为铁与不可避免的杂质。其制备方法包括：熔炼、均匀化处理、热锻、热轧、固溶处理、冷轧和低温退火。在室温下的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别可达1200MPa、1600MPa、35％以上。在液氦温度下的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别可达1900MPa、2480MPa、>20％。适用于制备超高强度结构件、紧固件等，尤其可应用于极低温下液化气储运、外层空间探索和核聚变装置建设等极端环境；另外，本申请钢仅含有C、Mn、Al和Si元素，未添加Ni、Cr、Mo等贵重元素，制备工艺简单，生产成本低廉。