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無錫不銹鋼板:30Cr2MnSiNi2WMo鋼組織研究

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

無錫不銹鋼板:30Cr2MnSiNi2WMo鋼組織研究

長期以來,我國應用最廣泛的超高強度鋼是30CrMnSiNi2A鋼,直到近些年,科研工作者還在針對該鋼開展各方面的研究。在30CrMnSiNi2A鋼的基礎上降低C含量,增加Cr含量,同時加入1%左右的W和0.5%左右的Mo,形成了另一種重要的航空用高強度鋼—30Cr2MnSiNi2WMo鋼。該鋼常用于復雜外形的零件及一定溫度下使用的零件,具有良好的回火穩定性,在較高溫度下具有良好的綜合性能,工作溫度可以達到400℃以上。本課題對不同溫度回火后30Cr2MnSiNi2WMo鋼的微觀組織進行深入研究,從組織方面分析該鋼具有高抗回火能力的原因。

試驗用30Cr2MnSiNi2WMo鋼板材,采用真空電弧重熔,具體化學成分見表1,經910℃加熱后空淬,然后在210℃和510℃回火。采用離子電解減薄制備TEM樣品。采用JEM-2010型透射電鏡觀察顯微組織。
表1 試驗30Cr2MnSiNi2WMo鋼化學成分(質量分數,%)
C
Si
Mn
Cr
Ni
W
Mo
S
P
Fe
0.256
1.17
1.12
1.70
2.39
1.06
0.40
0.003
<0.015
余量
 
試驗結果表明:
(1)回火溫度在210~325℃之間,30Cr2MnSiNi2WMo鋼的抗拉強度低于30CrMnSiNi2A鋼,當回火溫度高于325℃時,30Cr2MnSiNi2WMo鋼的抗拉強度高于30CrMnSiNi2A鋼。隨回火溫度增加,30CrMnSiNi2A鋼抗拉強度下降很快,而30Cr2MnSiNi2WMo鋼在510℃之前,抗拉強度呈緩慢下降趨勢。可見,30Cr2MnSiNi2WMo鋼具有更強的回火抗力。
(2)210℃回火后,30Cr2MnSiNi2WMo鋼的組織為具有高密度位錯的板條馬氏體及與基體共格的M2C;510℃回火后,M2C彌散分布于基體,α相發生明顯回復。
    (3)由于Cr含量的增加,W、Mo合金元素的加入,提高了30Cr2MnSiNi2WMo鋼的回火抗力。回火后30Cr2MnSiNi2WMo鋼中形成M2C,而M2C的共格析出是二次硬化型超高強度鋼具有高強度及高韌性的原因。
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