本技術屬于金屬材料熱處理，具體涉及一種提升馬氏體鋼板延展性的方法。

背景技術：

1、馬氏體鋼是碳鋼或合金鋼通過淬火處理得到的馬氏體組織的鋼，這種鋼因具有高強度、高硬度以及良好的耐磨性能，廣泛應用于航空航天、汽車制造、機械工程、外科手術器械以及軍事裝備等領域。然而，盡管馬氏體鋼在許多應用中表現出色，但一直存在塑性低，延展性較差的問題，在一定程度上限制了其在某些領域的應用范圍。

2、為了提高馬氏體鋼的力學性能，特別是其延展性，研究人員進行了大量的研究和嘗試。目前，提升馬氏體鋼延展性的方法主要通過兩個方面：優化化學成分和改進熱處理工藝。現有的方法能夠在一定程度上提高馬氏體鋼的延展性，但往往會犧牲強度。

3、因此，亟需研發一種在保持高強度的同時，顯著提高馬氏體鋼延展性的方法。

技術實現思路

1、有鑒于此，本技術提供了一種提升馬氏體鋼板延展性的方法，能夠顯著提高馬氏體鋼的延展性，同時保持馬氏體鋼的高強度。

2、第一方面，本技術提供了一種提升馬氏體鋼板延展性的方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、將馬氏體鋼板加熱至1040℃~1060℃，加熱過程中通入保護氣體；

4、步驟s2、然后通入ar+co2+co+h2或n2+co2+co+h2混合氣體對馬氏體鋼板進行脫碳處理，得到脫碳鋼板；

5、步驟s3、將脫碳鋼板進行淬火處理，得到淬火鋼板；

6、步驟s4、將淬火鋼板進行回火處理。

7、通過采用上述技術方案，本技術的馬氏體鋼板處理方法，能夠在保持馬氏體鋼高強度的同時，顯著提高其延展性。步驟s1的加熱處理能夠確保鋼材內部組織均勻，保護氣體則防止鋼板表面氧化，保持材料的純凈度，為后續處理提供基礎。配合步驟s2的脫碳處理，使鋼板在厚度方向上的碳濃度呈現梯度分布，同時控制脫碳處理溫度、時間、氣氛，控制碳濃度梯度分布特征，使碳梯度鋼板在變形過程中產生內在協同強化效應。配合步驟s3的淬火處理，使鋼板主體組織形成馬氏體，使鋼板具有高強度。最后配合步驟s4的回火處理，優化微觀結構，進一步消除內應力，提高延展性的同時，使材料具有高強度。

8、可選的，步驟s1中，馬氏體鋼板成分為：c：0.22%~0.30%，si：0.2%~0.4%，mn：1.15%~1.45%，cr：0.1%~0.3%，b：0.0005%~0.001%，其余為fe和不可避免的雜質元素。

9、通過采用上述技術方案，本技術選用特定的馬氏體鋼板成分，能夠進一步提高馬氏體鋼板的強度和延展性。

10、可選的，步驟s1中，馬氏體鋼板的厚度為1.4mm~1.6mm。

11、通過采用上述技術方案，本技術選用特定厚度的馬氏體鋼板，能夠保證熱處理的均勻性，有助于形成更均勻的馬氏體組織，從而進一步提高馬氏體鋼板的整體強度和延展性。

12、可選的，步驟s1中，保護氣體選自氬氣或氮氣中的至少一種，氣體流量為500ml·min-1~600ml·min-1；氬氣或氮氣的純度≥99.99%。

13、通過采用上述技術方案，本技術高純度的保護氣體能夠有效隔離氧氣，防止鋼材在高溫下氧化，保持材料表面的純凈度。通過控制氣體流量，確保了保護氣體能夠在加熱過程中均勻覆蓋鋼板表面，避免局部區域出現氧化現象。

14、可選的，步驟s2中，混合氣體的總氣體流量為800ml·min-1~1000ml·min-1，h2氣體流量占總氣體流量的1%，co2和co占總氣體流量的40%。

15、通過采用上述技術方案，本技術控制總氣體流量能夠確保在鋼板表面形成均勻的保護氣氛，防止局部區域出現氧化或脫碳不均的現象。由于鋼板中還有少量的mn、si、cr、b等合金元素，co2-co氣氛脫碳下避免不了除fe、c元素外其他合金元素的氧化，因此在脫碳時通入1%的h2，能夠抑制合金元素的氧化。調節co2和co的比例，可以控制脫碳的程度和深度，提高延展性的同時，保持材料的整體性能。

16、綜上，本技術在步驟s1的加熱升溫過程通入保護氣體，防止鋼材中所有元素在升溫階段發生非預期的氧化和不可控的隨機脫碳，確保鋼板初始狀態的成分均勻，為后續精準控制脫碳提供一致的起始條件。步驟s2在脫碳溫度下通入ar+co2+co+h2或n2+co2+co+h2混合氣體進行脫碳處理，并通入1%的h2，能夠在實現可控表面脫碳的同時，抑制除碳以外其它合金元素的氧化。這個過程通過精確控制氣氛、溫度和時間，在鋼板厚度方向上構建碳濃度梯度分布。這種梯度結構使材料在變形過程中產生協同強化效應：表層低碳區提升塑性，過渡區緩釋應力，中心部高碳區保障高強度，最終同時實現高強度與高延展性。

17、可選的，co2/co比值略小于co2-co體系中實際脫碳溫度下fe元素氧化臨界co2/co值；

18、fe元素氧化臨界co2/co值為：，e為自然對數的底數，t為脫碳處理的脫碳溫度，單位為℃。

19、通過采用上述技術方案，本技術在脫碳處理過程中，通過精確控制co2-co的流量，從而控制co2-co的壓力比，將vco2/co值設置為略小于臨界值，可以在保證脫碳效果的同時避免fe氧化，從而進一步保證馬氏體鋼板的整體強度和提高延展性。

20、可選的，步驟s2中，脫碳處理的脫碳溫度t為1040℃~1060℃。

21、可選的，步驟s2中，脫碳處理的脫碳時間t=7.19+12.75[c]+1.23×105×e(-157000/rt)，其中c為馬氏體鋼板的碳含量，e為自然對數的底數，r為氣體常數，t為脫碳溫度。

22、可選的，上述公式中[c]為馬氏體鋼板的碳含量，單位為%，例如當碳含量為0.22%時，取[c]=0.22；自然對數的底數e的數值取2.718；氣體常數r的數值取8.314。

23、通過采用上述技術方案，本技術通過精確控制脫碳處理的參數，改善材料的微觀結構，進一步提高材料的延展性，并且平衡馬氏體鋼板的高強度。

24、可選的，步驟s3中，淬火處理包括：對脫碳鋼板進行水淬。

25、通過采用上述技術方案，本技術的淬火處理選用水淬方式，能夠達成快速且均勻的冷卻效果。一方面，可促進馬氏體相變充分進行，提高鋼板的強度與硬度；另一方面，能確保高溫碳濃度梯度得以保留，使材料表層具備高塑性，同時中心部維持較高強度，有效提升材料強塑性的協同效應。

26、可選的，步驟s4中，回火處理的回火溫度t回=408.37[c]+16.83[si]+186.63[mn]，回火時間為1.8~2.2h。

27、可選的，其中，[c]、[si]、[mn]分別表示馬氏體鋼板的碳含量、硅含量和錳含量，單位為%，例如當碳含量為0.22%，硅含量為0.22%，錳含量為1.15%時，取[c]=0.22，[si]=0.22，[mn]=1.15。

28、通過采用上述技術方案，本技術通過控制回火溫度和回火時間，進一步優化力學性能，在保持一定強度的同時，顯著提高材料的延展性。

29、可選的，回火處理后，得到成品鋼板。

30、通過采用上述技術方案，本技術制得的馬氏體鋼板能夠在保持高強度的同時顯著提升馬氏體鋼的延展性，滿足不同行業對兼具高強度和良好延展性的馬氏體鋼板的需求。

31、綜上所述，本發明包括以下至少一種有益技術效果：

32、1.?本技術的馬氏體鋼板處理方法，能夠在保持馬氏體鋼高強度的同時，顯著提高其延展性。

33、2.?本技術步驟s2的脫碳處理配合步驟s1的加熱處理，以及淬火處理、回火處理，能夠制得兼具高強度和良好延展性的馬氏體鋼板。