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航空航天高强度高韧马氏体时效钢（化学成分）的开发
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-10-08
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。
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。
表1：试验材料的化学成分%
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C
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Ni
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Cr
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Mo
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Co
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Al
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Fe
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0.22
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8.8
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4
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3
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15
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1
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其余
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