[发明专利]一种AerMet100钢的深冷处理工艺

说明书

本发明公开了一种AerMet100钢的深冷处理工艺，包括，固溶处理步骤：将AerMet100钢进行固溶处理，保温，投入淬火油中淬火，冷却至室温；深冷处理步骤：将完成固溶处理步骤后的AerMet100钢进行深冷处理，降温速率为3‑5℃/min，深冷温度设定为(‑115)‑(‑125)℃，保温后，将AerMet100钢取出，空冷至恢复室温；回火处理步骤：将完成深冷处理步骤后的AerMet100钢进行回火处理，保温后，空冷至室温。本发明在固溶处理后，先进行油淬火，空冷至室温后再进行深冷处理，避免急冷和急热对材料的损伤。深冷处理过程中，将试样冷至‑100℃以下，使得AerMet100钢的疲劳性能得到大幅度改善。

技术领域

本发明涉及一种深冷处理工艺，特别是涉及一种AerMet100钢的深冷处理工艺。

背景技术

Aermet100钢是一种高合金超高强度钢，具有优异的综合力学性能，常被用作飞机起落架材料。工程上，疲劳失效约占机械失效总数的80％以上，AerMet100钢作为飞机起落架材料，其疲劳性能的提升对于起落架的实际应用具有重大意义。

Aermet100钢在经过标准处理后(885℃x1h，油淬火+-73℃x1h深冷处理+482℃x5h回火处理)，成分相由板条马氏体、残余奥氏体、逆转变奥氏体以及弥散析出相组成。深冷处理降温和保温过程中发生残余奥氏体向马氏体的转变；深冷处理回温过程中，细小的碳化物弥散析出。疲劳寿命由裂纹的萌生寿命和裂纹的扩展寿命共同组成。马氏体是强化相，马氏体相的增多，使得强度提高，从而使疲劳裂纹的萌生速率变得缓慢，裂纹萌生寿命增长；弥散析出的碳化物对驻留滑移带的形成以及开裂起反作用，即阻止了裂纹的萌生和扩展；板条马氏体晶界处形成的薄膜状逆转变奥氏体，使裂纹扩展过程中增加了裂纹分叉，钝化，转向所需要的能量，在一定程度上对裂纹的扩展起了阻碍作用。深冷处理会促进回火过程中逆转变奥氏体的生成和转化。综上，残余奥氏体向板条马氏体的转变，弥散碳化物的析出以及逆转变奥氏体转变均与深冷处理的选择有直接关系，亦可以说，深冷处理对AerMet100钢的疲劳寿命有重要影响。

目前，有利用冷处理工艺研究中合金高速钢B318的疲劳性能，其工艺弊端在于奥氏体化后直接进行冷处理，容易对材料造成热冲击和脆断。此外，现有技术中运用的冷处理温度最低到-70℃，没有考虑到深冷处理(-100℃～-196℃)对相转变的综合影响，进而忽略了深冷处理对疲劳性能的影响。目前，将深冷处理工艺用于提高AerMet100钢的疲劳性能的技术还未见报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种AerMet100钢的深冷处理工艺，该深冷处理工艺能够提高AerMet100钢的疲劳性能，并且能够提高AerMet100钢的拉伸强度。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种AerMet100钢的深冷处理工艺，其特征在于，包括：

固溶处理步骤：将AerMet100钢进行固溶处理，保温，投入淬火油中淬火，冷却至室温；

深冷处理步骤：将完成固溶处理步骤后的AerMet100钢进行深冷处理，降温速率为3-5℃/min，深冷温度设定为(-115)-(-125)℃，保温后，将AerMet100钢取出，空冷至恢复室温；

回火处理步骤：将完成深冷处理步骤后的AerMet100钢进行回火处理，保温后，空冷至室温。

进一步地，固溶处理步骤中，将AerMet100钢进行固溶处理，以10℃/min的速率升温至885℃。

进一步地，固溶处理步骤中，保温时间为1h，保温期间温度波动控制在±2℃之内。

进一步地，在淬火后的8h内对AerMet100钢进行深冷处理。

进一步地，深冷处理步骤中，降温速率为4℃/min，深冷温度设定为-120℃。