超高强度钢定义(6)

超高强度钢的意义

在相同强度下，双真空冶炼钢的KIc值最高。飞机起落架用300M钢选用低硫、磷原料，采用双真空冶炼，钢中氢气降低到0.72ppm，硫含量降低到0.003％以下，明显改善大截面的横向塑性，横向断面收缩率与纵向的比值提高到0.80以上。断裂韧度达到83MPa·m。

(2)改善热处理工艺 4340钢和300M钢采用1200℃高温淬火后，奥氏体晶粒尺寸由20μm增大到200μm左右。由于高温加热，使碳化物充分溶解，减少第二相在晶界形核，并在马氏体板条边界形成厚100～200A残留奥氏体薄膜。从而提高了钢的断裂韧度。300M钢高温淬火后的断裂韧度提高到91.2 MPa·m。但是由于晶粒粗大，冲击韧性明显下降。 形变热处理已经广泛用于提高超高强度钢的强度和韧性。通常采用Ar3以上温度进行高温形变热处理。由于位错密度增加，加速合金碳化物析出，降低了奥氏体中碳和合金元素含量，使其在淬火后形成细小板条状马氏体，钢中孪晶马氏体量减少。因而不仅强度提高而且韧性也有明显的改善。30CrNiSiMnMoA钢经高温形变热处理后，抗拉强度由1670MPa提高到 1990MPa，而断裂韧度由84.3 MPa·m提高到100.8MPa MPa·m。

(3)其他 超高强度钢对零件表面缺陷的敏感性高，而结构件的疲劳破坏和应力腐蚀延迟断裂又往往起源于表面缺陷。采用喷丸强化可使零件表层晶粒细化，增加位错密度，提高了屈服强度。同时由于喷丸强化在表面层产生压应力，使其固有裂纹缺陷的尖端形成压应力场，在外力作用下只有当外加应力与压应力场相互抵消，并超过材料的裂纹扩展强度因子的情况下，裂纹才能开始扩展。例如4340钢制做的飞机零件，经喷丸强化，表层残余压应力达700～800MPa，与不喷丸的零件相比，疲劳强度极限提高40％。30CrMnSiA钢经喷丸强化，其强化层达0.6mm，裂纹扩展应力强度因子门槛值△Kth 提高到11.5MPa·m。

带孔零件采用内孔挤压强化是用挤压棒穿过内孔使表面达到较高的尺寸精度和表面光