碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及制備方法
【專利摘要】一種碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及制備方法，屬于合金鋼【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%，余量為Fe和不可避免的雜質元素。制備方法可采用真空感應+真空自耗重熔或真空感應+電渣重熔等冶煉工藝。優(yōu)點在于，與現(xiàn)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，并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鋼及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于合金鋼【技術領域】，特別涉及一種碳強化高韌性耐蝕超高強度300MCr鋼及制備方法，依靠碳(C)強化的經(jīng)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鋼是世界范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%以上的起落架材料采用300M鋼制造，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(fā)展，起落架結構的尺寸也越來越大，國外300M鋼的生產(chǎn)規(guī)格亦不斷擴大，如空客A380主起支柱采用的300M鋼棒材直徑達到Φ450mm。
[0003]隨著世界航空業(yè)的發(fā)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(huán)境中良好抗應力腐蝕性能是提高客機零部件環(huán)境壽命的重要指標。傳統(tǒng)的300M鋼由于較低的Cr含量(0.70-0.95%)和較低的Kisee (17-2IMPam172),在應用中需要經(jīng)過對人體有害的表面鍍鉻防護工藝，對環(huán)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(fā)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，但對于中碳低合金的高鉻(Cr)鋼目前主要由于塑韌性很差，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，其特征在于，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%，余量為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鋼的制備方法，采用真空感應+真空自耗重熔或真空感應+電渣重熔等冶煉工藝，其特征在于，工藝中控制的技術參數(shù)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，熱透后保溫I小時，油淬；或空冷，或者用惰性氣體進行真空熱處理；隨后進行深冷處理，在_73°C保溫，I小時<保溫時間< 10小時，然后在空氣中升到室溫； 回火處理:加熱到220-300°C，熱透后保溫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(yōu)先權日:2014年2月18日
【發(fā)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