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飞机用高强高韧马氏体时效钢的开发
更新时间:2015.11.24 新闻来源:
马氏体时效钢具有高强度和良好韧性,被广泛用于飞机部件和其他设备的部件。近年来由于减轻重量的需要,要求进一步提高钢材的强度。现有的马氏体时效钢的成分是0.22C-13.8Ni-2.45Cr-1.4Mo-10Co-0.95Al。本试验以该现有钢的成分为基础,改变Ni、Cr、Mo、Co含量,开发出强韧性优良的新型马氏体时效钢。新型马氏体时效钢的成分是0.22C-8.8Ni-4Cr-3Mo-15Co-1Al。
  1、试验方法
  试验用料的成分如表1。用真空高频炉制作30kg的试验用料钢锭。对钢锭进行1473K×3.6ks、空冷的均质化处理,然后热锻成φ24mm圆钢。对圆钢进行1273K×86.4ks固溶处理、77K×3.6ks冷处理和(673-798)K×(3.6-57.6)ks时效处理、空冷。热处理后,对钢的微观组织进行观察并测定残余奥氏体量。按照JIS规定的试验方法对试验钢进行力学性能试验。拉伸试验和夏比冲击试验(2mmV型缺口)在室温大气环境下进行。
  2、试验结果
  1)观察773K×18ks时效处理后的试样微观组织发现,时效处理后的试样微观组织是马氏体。用X射线衍射法测定的冷处理后试样的残余奥氏体体积分量为2.7%。
  2)当时效条件为748K×9h/AC时,试验钢的硬度达到最大值,过时效时,硬度显著下降。试验材料的拉伸特性如图1所示。当时效条件为748K×9h/AC时,试验钢的抗拉强度达到最大值,但韧性不足。将时效条件改变为过时效的773K×5h/AC时,抗拉强度≥2400MPa、伸长率≥10%、断面收缩率≥40%,夏比冲击功≥10J/cm2。
3、结语
  综上所述,以现有马氏体时效钢的成分为基础,改变Ni、Cr、Mo、Co含量,开发出新型马氏体时效钢。新型马氏体时效钢经773K×5h/AC时效处理,可获得优良的强韧性。
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