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高强度钢板的原材料--超高强度钢.doc

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高强度钢板的原材料--超高强度钢.doc

上传人:bb21547 2020/9/8 文件大小:19 KB

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高强度钢板的原材料--超高强度钢.doc

文档介绍

文档介绍:高强度钢板的原材料--超高强度钢文章来源:法钢20世纪40年代中期,美国研制成Cr-Mo钢(AISI4130)和Cr-Ni-Mo钢(AISI4340),经淬火和低温回火后,抗拉强度分别为170和190kgf/mm2。50年代初,在AISI4340钢的基础上加入Si和V,制成300M,抗拉强度达190~210kgf/mm2。1960年,国际镍公司制成马氏体时效钢,抗拉强度约为180kgf/mm2,断裂韧度高达390kgf/mm帮。70年代,美国在300M基础上降C增Si,改善韧性,发展成HP310钢;在马氏体时效钢的基础上研究成AF1410钢,抗拉强度为170kgf/mm2,断裂韧度达400kgf/mm帮(见断裂韧性试验)。中国从50年代开始研究和生产超高强度钢已有多种钢号的产品,主要有SiMnMoV、SiMnCrMoV和加有稀土元素的SiMnCrMoV系列钢,抗拉强度为170~190kgf/mm2,断裂韧度可达250~280kgf/mm帮。超高强度钢必须具有高的抗拉强度,和保持足够的韧性,还要求比强度(强度与密度之比)大和屈强比(σs/σb)高,以减轻构件的重量,而且要有良好的焊接性和成形性等工艺性能。[1]2类别按照合金化程度及显微组织,超高强度钢可分为低合金、中合金和高合金超高强度钢三类。在高合金超高强度钢中又有马氏体时效钢和沉淀硬化不锈钢等(见金属的强化)。低合金超高强度钢是由调质结构钢发展起来的,~%,合金元素总含量小于5%,其作用是保证钢的淬透性,提高马氏体的抗回火稳定性和抑制奥氏体晶粒长大,细化钢的显微组织。常用元素有镍、铬、硅、锰、钼、钒等。通常在淬火和低温回火状态下使用,显微组织为回火板条马氏体,具有较高的强度和韧性。如采用等温淬火工艺,可获得下贝氏体组织或下贝氏体与马氏体的混合组织,也可改善韧性。这类钢合金元素含量低,成本低,生产工艺简单,广泛用于制造飞机大梁、起落架构件、发动机轴、高强度螺栓、固体火箭发动机壳体和化工高压容器等。中合金超高强度钢热作模具钢的改型钢,典型钢种有4Cr5MoSiV钢。%,合金元素总含量约8%,具有较高的淬透性,一般零件经高温奥氏体化后,空冷即可获得马氏体组织,500~550℃回火时,由于碳化物沉淀产生二次硬化效应,而达到较高的强度。这类钢的特点是回火稳定性高,在500℃左右条件下使用,仍有较高的强度,一般用于制造飞机发动机零件。马氏体时效钢典型钢种有18Ni马氏体时效钢,%,镍约18%,钴8%。根据钼和钛含量不同,钢的屈服强度分别可达到140、175和210kgf/mm2。从820~840℃固溶处理冷却到室温时,转变成微碳Fe-Ni马氏体组织,其韧性较Fe-C马氏体为高,通过450~480℃时效,析出部分共格金属间化合物相(Ni3Ti、Ni3Mo),达到较高的强度。镍可使钢在高温下得到单相奥氏体,并在冷却到室温时转变为单相马氏体,而具有较高的塑性。同时镍也是时效强化元素。钴能使钢的马氏体开始转变温度升高,避免形成大量残留奥氏体。这类钢的特点是强度高,韧性高,屈强比高,焊接性和成形性良好;加工硬化系数小,热处理工艺简单,尺寸稳定性好,常用于制造航空器、航