[发明专利]一种中碳硅锰铬镍系低合金钢超高强化热处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低合金高强钢超高强化热处理的方法。

背景技术

中碳硅锰铬镍系低合金钢是低合金高强钢，基于其强度高的特点主要应用于飞机起落架、火箭壳体材料和发动机泵十字轴。中碳硅锰铬镍系低合金钢的含碳量一般在0.25％～0.5％，合金元素总含量不高于5％，其中，Cr、Ni和Mn元素具有提高钢的淬透性的作用，Mo和V元素的添加，能够起到细化晶粒，改善钢的显微组织的作用，并可以提高钢的回火能力。中碳硅锰铬镍系低合金钢的传统典型热处理工艺为调质处理，即淬火后再进行600℃高温回火，通过这种工艺，最终获得抗拉强度1510MPa，屈服强度1110MPa，延伸率为8.8％。为满足一定的塑韧性指标，回火温度较高，导致经传统热处理后的强度不足。为此，需要开发一种新的热处理工艺，在保证钢塑韧性的同时，显著提高钢的强度，使中碳硅锰铬镍系低合金钢达到超高强度，拓宽中碳硅锰铬镍系低合金钢的适用范围。

发明内容

本发明是要解决经传统热处理工艺处理后，得到的中碳硅锰铬镍系低合金钢不能同时具备良好的强度和塑韧性的技术问题，从而提供了一种中碳硅锰铬镍系低合金钢超高强化热处理的方法。

本发明的一种中碳硅锰铬镍系低合金钢超高强化热处理的方法是按以下步骤进行：

一、将中碳硅锰铬镍系低合金钢在温度为850℃～900℃下保温600s～1800s，完成奥氏体化处理；

二、将步骤一奥氏体化处理后的中碳硅锰铬镍系低合金钢在温度为180℃～240℃下进行等温淬火，保温时间为120s～1200s，然后淬火至室温，即完成中碳硅锰铬镍系低合金钢超高强化热处理。

本发明包括以下有益效果：

本发明高强化热处理后的中碳硅锰铬镍系低合金钢的抗拉强度达到2120MPa～2390MPa，屈服强度达到1800MPa～1950MPa，延伸率为5.5％～11.8％，断面收缩率为12.3％～36％；在保证该系列钢种保持高强度的同时兼具良好的塑性，实现了强韧性配合，且综合力学性能比传统热处理工艺显著提高，同时根据该系列钢种不同含碳量的热处理方法，获得不同的高强度、高韧性和优良的应力腐蚀抗力的配合，满足不同的性能需求。

附图说明

图1为试验一超高强化热处理后40SiMnCrNiMoV钢的金相照片；

图2为试验三超高强化热处理后40SiMnCrNiMoV钢的XRD图谱；

图3为试验三超高强化热处理后40SiMnCrNiMoV钢的TEM照片；

图4为试验四超高强化热处理后40SiMnCrNiMoV钢的SEM照片。

具体实施方式

具体实施方式：本实施方式的一种中碳硅锰铬镍系低合金钢超高强化热处理的方法是按以下步骤进行：

一、将中碳硅锰铬镍系低合金钢在温度为850℃～900℃下保温600s～1800s，完成奥氏体化处理；

二、将步骤一奥氏体化处理后的中碳硅锰铬镍系低合金钢在温度为180℃～240℃下进行等温淬火，保温时间为120s～1200s，然后淬火至室温，即完成中碳硅锰铬镍系低合金钢超高强化热处理。

本实施方式包括以下有益效果：

本实施方式高强化热处理后的中碳硅锰铬镍系低合金钢的抗拉强度达到2120MPa～2390MPa，屈服强度达到1800MPa～1950MPa，延伸率为5.5％～11.8％，断面收缩率为12.3％～36％；在保证该系列钢种保持高强度的同时兼具良好的塑性，实现了强韧性配合，且综合力学性能比传统热处理工艺显著提高，同时根据该系列钢种不同含碳量的热处理方法，获得不同的高强度、高韧性和优良的应力腐蚀抗力的配合，满足不同的性能需求。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述的中碳硅锰铬镍系低合金钢为40SiMnCrNiMoV钢、37SiMnCrNiMoV钢、30Si2MnCrMoVE钢或35SiMnCrMoVA钢。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一所述的中碳硅锰铬镍系低合金钢为40SiMnCrNiMoV钢。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一所述的在温度为870℃下保温600s。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一所述的在温度为870℃下保温600s。其它与具体实施方式一至三之一相同。

通过以下试验验证本发明的有益效果：