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回火热处理对40CrNi2Si2MoVA(300M)钢显微组织与硬度的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-12-15
对超高强度钢40CrNi2Si2MoVA显微组织和力学性能进行系统的研究，重点研究显微组织与力学性能的变化规律，探讨出最佳的热处理工艺，对于生产实际应用有着重要的理论意义。
300M钢是由美国国际镍公司20世纪50年代研制开发的，并已成功应用在美国军机、商用空中客车A380飞机的起落架上。此外，波音747及波音767民用飞机机翼的襟滑轨、缝翼管道等也采用该产品制造。针对该类产品我国的研究起步较晚，由于国外企业生产技术严格保密，一直以来，对此类产品的综合性能还有待于提升。为此，本次工作对超高强度钢40CrNi2Si2MoVA显微组织和力学性能进行系统的研究，重点研究显微组织与力学性能的变化规律，探讨出最佳的热处理工艺，对于生产实际应用有着重要的理论意义。
本研究采用的钢材牌号为40CrNi2Si2MoVA（300M），采用真空感应熔炼+真空自耗重熔冶炼，后续采用锻造处理。其材料化学成分如表1所示。试样尺寸20mm×20mm×15mm。
表1 40CrNi2Si2MoVA钢的化学成分（质量分数，%）
C
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Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Ni
|
Cr
|
Mo
|
V
|
Cu
|
Al
|
Ti
|
0.40
|
0.75
|
1.66
|
0.007
|
0.004
|
1.88
|
0.87
|
0.40
|
0.09
|
0.03
|
0.01
|
0.01
|
将热处理炉加热到860℃，试样放入热处理炉中保温30min，然后油中冷却。回火处理是将4个电阻炉分别加热到250、300、350和400℃，分别把试样放入炉中进行回火处理，保温2h。每组试样进行5次上述的回火处理。分别对热处理后显微组织和硬度进行测试，显微组织观察分别用德国Lecia-Q500MW正立式金相显微镜、捷克扫描电镜（TESCAN-VEGA3）。结果表明：
（1）40CrNi2Si2MoVA（300M）钢860℃油淬后，在250～400℃回火，显微组织为板条马氏体、下贝氏体和残留奥氏体组成。随回火温度的升高，板条马氏体宽度增大，下贝氏体含量增多。
（2）40CrNi2Si2MoVA（300M）钢在250～400℃回火后，300℃回火时，材料的显微硬度最低。
（3）40CrNi2Si2MoVA（300M）钢在250～400℃多次循环回火后，在300℃循环2次回火是该合金的最优热处理工艺。
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