碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及製備方法
2023-07-03 03:48:36 1
碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及製備方法
【專利摘要】一種碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及製備方法，屬於合金鋼【技術領域】。該鋼的化學成分重量%為：C0.35-0.45%，Cr10.0-14.0%，Ni0.5-3.5%，Si0.2-2.2%，Mn0.2-1.2%,Mo0.2-1.2%，V≤0.3%，餘量為Fe和不可避免的雜質元素。製備方法可採用真空感應+真空自耗重熔或真空感應+電渣重熔等冶煉工藝。優點在於，與現有技術相比綜合性能良好，具有低成本、超高強度的同時，具有良好的耐應力腐蝕性能，並具有良好的強韌性配合。
【專利說明】碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於合金鋼【技術領域】，特別涉及一種碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及製備方法，依靠碳(C)強化的經濟型高韌性耐應力腐蝕超高強度鋼300MCr。
技術背景
[0002]在此之前，300M鋼是世界範圍內應用最為廣泛的航空超高強度鋼，在國內外的飛機上廣泛應用，特別是飛機的起落架、螺栓等。如美國目前在役的軍用飛機和民航客機90%以上的起落架材料採用300M鋼製造，如F-15、F-16、C-17、Boeing767、Boeing747、Boeing787等，歐洲國家也廣泛使用300M鋼作為起落架材料，如空客A310、A330、A380等。隨著大型飛機的快速發展，起落架結構的尺寸也越來越大，國外300M鋼的生產規格亦不斷擴大，如空客A380主起支柱採用的300M鋼棒材直徑達到Φ450mm。
[0003]隨著世界航空業的發展，客機逐步的大型化和安全可靠性的進一步提高，對關鍵的承力部件起落架材料提出了新的技術要求。滿足在海洋大氣環境中良好抗應力腐蝕性能是提高客機零部件環境壽命的重要指標。傳統的300M鋼由於較低的Cr含量(0.70-0.95%)和較低的Kisee (17-2IMPam172),在應用中需要經過對人體有害的表面鍍鉻防護工藝，對環境造成危害。因此提高300M鋼本體的抗應力腐蝕性能成為技術發展的急需。
[0004]提高鋼中的鉻(Cr)含量是提高鋼的耐腐蝕能力和改善抗應力腐蝕性能的一種途徑，但對於中碳低合金的高鉻(Cr)鋼目前主要由於塑韌性很差，對回火脆性敏感，因此很少作為高強度結構件應用，主要應用局限在彈簧鋼和耐熱鋼。因此在提高Cr含量的同時，保持良好的強韌性配合是技術關鍵。
[0005]典型的低合金 超高強度鋼和高Cr彈簧鋼耐熱鋼的成分及力學性能見表1和表2。
[0006]表1典型低合金超高強度鋼的化學成分(wt.%)
[0007]
【權利要求】
1.一種碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼，其特徵在於，該鋼的化學成分重量％為:C0.35-0.45%, Crl0.0-14.0%, Ni0.5-3.5%, Si0.2-2.2%, Mn0.2-1.2%, Mo0.2-1.2%,V < 0.3%，餘量為Fe和不可避免的雜質元素。
2.—種權利要求1所述的碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼的製備方法，採用真空感應+真空自耗重熔或真空感應+電渣重熔等冶煉工藝，其特徵在於，工藝中控制的技術參數如下: 鋼錠進行1190— 1230°C均勻化處理，8小時≤擴散時間≤60小時，裝爐溫度≤650°C ；加熱溫度:1160-1180°C，1100°C≤開鍛溫度≤1160°C，800°C≤終鍛溫度≤900°C ；成品退火制度:正火:1080—1120°C，1小時≤保溫時間≤3小時空冷；回火:640—700°C，6小時≤保溫時間≤30小時。 最終熱處理:淬火處理:加熱到1060-1100°C，熱透後保溫I小時，油淬；或空冷，或者用惰性氣體進行真空熱處理；隨後進行深冷處理，在_73°C保溫，I小時<保溫時間< 10小時，然後在空氣中升到室溫； 回火處理:加熱到220-300°C，熱透後保溫2-4小時，空冷；或進行二次回火處理。
【文檔編號】C22C38/44GK103741052SQ201410055258
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】王春旭, 厲勇, 劉憲民, 許廣興, 景綠路, 趙世春, 趙志國, 樓瑞祥, 韓順, 黃順喆, 田志凌 申請人:鋼鐵研究總院