碳强化高韧性耐蚀超高强度300MCr钢及制备方法
【专利摘要】一种碳强化高韧性耐蚀超高强度300MCr钢及制备方法，属于合金钢【技术领域】。该钢的化学成分重量%为：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%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。制备方法可采用真空感应+真空自耗重熔或真空感应+电渣重熔等冶炼工艺。优点在于，与现有技术相比综合性能良好，具有低成本、超高强度的同时，具有良好的耐应力腐蚀性能，并具有良好的强韧性配合。
【专利说明】碳强化高韧性耐蚀超高强度300MCr钢及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于合金钢【技术领域】，特别涉及一种碳强化高韧性耐蚀超高强度300MCr钢及制备方法，依靠碳(C)强化的经济型高韧性耐应力腐蚀超高强度钢300MCr。
技术背景
[0002]在此之前，300M钢是世界范围内应用最为广泛的航空超高强度钢，在国内外的飞机上广泛应用，特别是飞机的起落架、螺栓等。如美国目前在役的军用飞机和民航客机90%以上的起落架材料采用300M钢制造，如F-15、F-16、C-17、Boeing767、Boeing747、Boeing787等，欧洲国家也广泛使用300M钢作为起落架材料，如空客A310、A330、A380等。随着大型飞机的快速发展，起落架结构的尺寸也越来越大，国外300M钢的生产规格亦不断扩大，如空客A380主起支柱采用的300M钢棒材直径达到Φ450mm。
[0003]随着世界航空业的发展，客机逐步的大型化和安全可靠性的进一步提高，对关键的承力部件起落架材料提出了新的技术要求。满足在海洋大气环境中良好抗应力腐蚀性能是提高客机零部件环境寿命的重要指标。传统的300M钢由于较低的Cr含量(0.70-0.95%)和较低的Kisee (17-2IMPam172),在应用中需要经过对人体有害的表面镀铬防护工艺，对环境造成危害。因此提高300M钢本体的抗应力腐蚀性能成为技术发展的急需。
[0004]提高钢中的铬(Cr)含量是提高钢的耐腐蚀能力和改善抗应力腐蚀性能的一种途径，但对于中碳低合金的高铬(Cr)钢目前主要由于塑韧性很差，对回火脆性敏感，因此很少作为高强度结构件应用，主要应用局限在弹簧钢和耐热钢。因此在提高Cr含量的同时，保持良好的强韧性配合是技术关键。
[0005]典型的低合金 超高强度钢和高Cr弹簧钢耐热钢的成分及力学性能见表1和表2。
[0006]表1典型低合金超高强度钢的化学成分(wt.%)
[0007]
【权利要求】
1.一种碳强化高韧性耐蚀超高强度300MCr钢，其特征在于，该钢的化学成分重量％为: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%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
2.—种权利要求1所述的碳强化高韧性耐蚀超高强度300MCr钢的制备方法，采用真空感应+真空自耗重熔或真空感应+电渣重熔等冶炼工艺，其特征在于，工艺中控制的技术参数如下: 钢锭进行1190— 1230°C均匀化处理，8小时≤扩散时间≤60小时，装炉温度≤650°C ；加热温度:1160-1180°C，1100°C≤开锻温度≤1160°C，800°C≤终锻温度≤900°C ；成品退火制度:正火:1080—1120°C，1小时≤保温时间≤3小时空冷；回火:640—700°C，6小时≤保温时间≤30小时。 最终热处理:淬火处理:加热到1060-1100°C，热透后保温I小时，油淬；或空冷，或者用惰性气体进行真空热处理；随后进行深冷处理，在_73°C保温，I小时<保温时间< 10小时，然后在空气中升到室温； 回火处理:加热到220-300°C，热透后保温2-4小时，空冷；或进行二次回火处理。
【文档编号】C22C38/44GK103741052SQ201410055258
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】王春旭, 厉勇, 刘宪民, 许广兴, 景绿路, 赵世春, 赵志国, 楼瑞祥, 韩顺, 黄顺喆, 田志凌 申请人:钢铁研究总院