鉬強(qiáng)化10Ni7Co二次硬化超高強(qiáng)度鋼及制備方法
【專利摘要】一種鉬強(qiáng)化10Ni7Co二次硬化超高強(qiáng)度鋼及制備方法，屬于合金鋼【技術(shù)領(lǐng)域】?；瘜W(xué)成分重量百分?jǐn)?shù)為：C0.20-0.45％，Cr0.5-3.5％，Ni7.00-12.0％，Co5.00-8.00％，Mo1.0-4.0％，V≤0.30％，Nb≤0.20％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該合金可采用真空感應(yīng)+真空自耗重熔或真空感應(yīng)+電渣重熔冶煉工藝。優(yōu)點(diǎn)在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比綜合性能良好，具有超高強(qiáng)度和良好塑韌性，熱處理工藝性能優(yōu)良，具有較高的回火穩(wěn)定性和抗過時效能力，較低的淬火溫度，較好的晶粒度和組織；節(jié)約了戰(zhàn)略資源鈷元素含量，提高了經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】鉬強(qiáng)化10N i 7Co二次硬化超高強(qiáng)度鋼及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于合金鋼【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鑰強(qiáng)化10Ni7C〇二次硬化超高強(qiáng)度 Air310鋼及制備方法，綜合性能良好，具有較高抗拉強(qiáng)度和良好塑韌性，熱處理工藝性能優(yōu) 良，具有較高的回火穩(wěn)定性和抗過時效能力，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著航空和宇航工業(yè)的發(fā)展，特別是航空構(gòu)件采用耐久性/損傷容限設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 后，對材料提出了更高的要求，要求材料具有更高的強(qiáng)度、韌性及合理的屈服/強(qiáng)度比。尤 其是新型飛機(jī)發(fā)展的需求，目前對可用于耐久性損傷容限設(shè)計(jì)的2000MPa及以上級的超高 強(qiáng)度鋼的需求日益迫切。最新的應(yīng)用成果是美國的AerMetlOO鋼，一種采用二次硬化強(qiáng)化 馬氏體型超高強(qiáng)度鋼，具有1930MPa以上的抗拉強(qiáng)度和110MPam 1/2的優(yōu)良的斷裂韌性，已經(jīng) 廣泛應(yīng)用于先進(jìn)飛機(jī)的起落架等領(lǐng)域。近年美國Carpenter公司在AerMetlOO鋼的基礎(chǔ)上， 又開發(fā)出了抗拉強(qiáng)度達(dá)到2172MPa的AerMet310鋼。AerMet310的抗拉強(qiáng)度比AerMetlOO 高出200MPa，與Marage300鋼相比，AerMet310的屈強(qiáng)比較小，因而可在斷裂前吸收較多 的塑變能量。而AerMet310的比強(qiáng)度（27.9km)高于AerMetlOO和Marage300,甚至高于 Ti-6A1-4V 鈦合金（25. 4km)。
[0003] 雖然AerMet系列材料性能優(yōu)異，但由于大量采用鈷、鎳等貴重合金元素，存在經(jīng) 濟(jì)性差、回火穩(wěn)定性差等問題，為了改善AerMet系列材料的經(jīng)濟(jì)性和回火穩(wěn)定性，美國 Carpenter公司最新開發(fā)了 M54鋼，并于2013年在世界范圍內(nèi)申請了專利，主要思路是采 用W、Mo復(fù)合析出強(qiáng)化、降低Co含量，其與AerMet系列材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能對比見 表1和表2。
[0004] 表1典型二次硬化型超高強(qiáng)度鋼的化學(xué)成分（wt. % )
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種鑰強(qiáng)化10Ni7Co二次硬化超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，化學(xué)成分重量百分 數(shù)為：C0. 20-0. 45 %，CrO. 5-3. 5 %，Ni7. 00-12. 0 %，Co5. 00-8. 00 %，Mol. 0-4. 0 %， V < 0. 30 %，Nb < 0. 20 %，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2. -種權(quán)利要求1所述超高強(qiáng)度鋼的制備方法，采用真空感應(yīng)或爐外精煉+真空自耗 重熔或真空感應(yīng)或爐外精煉+電渣重熔冶煉工藝，其特征在于，控制的工藝參數(shù)如下： 鋼錠進(jìn)行1180?1230°C均勻化處理，5小時彡時間彡80小時；裝爐溫度彡650°C ; 合金在1180?850°C區(qū)間均能夠熱加工，加熱溫度：1160?1180°C，110(TC彡開鍛溫 度彡1150°C，80(rC彡終鍛溫度彡900°C ; 成品退火制度：正火：1035?1065°C，1小時彡保溫彡3小時；回火：640?700°C，5小 時彡保溫彡40小時。 最終熱處理：淬火處理：加熱到1050±35°C，熱透后保溫1-1. 5小時，油淬；或空冷或 者用惰性氣體進(jìn)行真空熱處理；隨后進(jìn)行深冷處理，在_73°C保溫1-8小時，然后在空氣中 升到室溫； 回火處理：加熱到480?540°C，熱透后保溫5-8小時，空冷；或進(jìn)行二次回火處理。
【文檔編號】C21D8/06GK104087859SQ201410313147
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】王春旭, 厲勇, 劉憲民, 黃順喆, 韓順, 田志凌, 李偉, 李國蘭, 戴意濤, 王俊喬, 李建新, 龐學(xué)東 申請人:鋼鐵研究總院