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奥氏体化温度对30Cr4Si2NiMoNb超高强度钢强韧性的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2013-07-11
随着科学技术进步，国民经济诸多领域装备向大型化和超大型化发展，其中关键构件仍使用超高强度钢。传统的30CrMnSiNi2A、4340和300M等低合金超高强度钢低的淬透性难以满足大型装备的要求，为此开发出新的超高强度钢，如国外Eglin钢、 VKS9，以及国内G50钢等，其合金含量达到7%～10%（质量分数），属于中合金钢范畴，因此淬透性显著提高。新的中合金超高强度钢在淬火、低温回火后使用，与传统的低合金超高强度钢类似。然而，由于新钢种Si、Cr和Mo的提高，使其在热处理过程中涉及的相变和相组成复杂化，因此确定优化的热处理工艺有较大的难度，如能显著改善4340低合金钢韧性的工艺措施，应用于Eglin钢完全没有韧化效果。Pokrovskaya等研究VKS9钢时发现在高于传统低合金钢淬火加热奥氏体化仍残留恶化韧性的渗碳体和铁素体，由于提高淬火温度不仅促使奥氏体晶粒快速长大，而且存在严重的氧化倾向，因此可选用的淬火温度范围很窄。
借助传统金相和X射线萃取相分析技术，研究了30Cr4Si2NiMoNb超高强度钢奥氏体化过程中的相变和相组成，以及对最终淬火、回火后力学性能的影响。研究结果表明，若奥氏体化温度较低，则存在使最终冲击韧性恶化的未溶碳化物（Cr,Fe,Mo）7C3；而奥氏体化温度过高使晶粒粗大，导致强度和韧性下降。得出的结论是：
1）930℃以下奥氏体化虽然可以细化晶粒，但存在恶化冲击韧性的未溶（Cr,Fe,Mo）7C3碳化物，因此最终淬火、回火后强韧性相对较差。
2）高于930℃奥氏体化晶粒粗化倾向增大，最终的强度和韧性均呈现下降，因此在930℃附近奥氏体化该钢的强韧性最好。
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