無錫不銹鋼板：30Cr2MnSiNi2WMo鋼組織研究
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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無錫不銹鋼板：30Cr2MnSiNi2WMo鋼組織研究
長期以來，我國應用最廣泛的超高強度鋼是30CrMnSiNi2A鋼，直到近些年，科研工作者還在針對該鋼開展各方面的研究。在30CrMnSiNi2A鋼的基礎上降低C含量，增加Cr含量，同時加入1%左右的W和0.5%左右的Mo，形成了另一種重要的航空用高強度鋼—30Cr2MnSiNi2WMo鋼。該鋼常用于復雜外形的零件及一定溫度下使用的零件，具有良好的回火穩定性，在較高溫度下具有良好的綜合性能，工作溫度可以達到400℃以上。本課題對不同溫度回火后30Cr2MnSiNi2WMo鋼的微觀組織進行深入研究，從組織方面分析該鋼具有高抗回火能力的原因。
試驗用30Cr2MnSiNi2WMo鋼板材，采用真空電弧重熔，具體化學成分見表1，經910℃加熱后空淬，然后在210℃和510℃回火。采用離子電解減薄制備TEM樣品。采用JEM-2010型透射電鏡觀察顯微組織。
表1 試驗30Cr2MnSiNi2WMo鋼化學成分（質量分數，%）
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C
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Si
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Mn
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Cr
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Ni
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W
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Mo
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S
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P
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Fe
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0.256
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1.17
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1.12
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1.70
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2.39
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1.06
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0.40
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0.003
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＜0.015
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余量
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試驗結果表明：
（1）回火溫度在210～325℃之間，30Cr2MnSiNi2WMo鋼的抗拉強度低于30CrMnSiNi2A鋼，當回火溫度高于325℃時，30Cr2MnSiNi2WMo鋼的抗拉強度高于30CrMnSiNi2A鋼。隨回火溫度增加，30CrMnSiNi2A鋼抗拉強度下降很快，而30Cr2MnSiNi2WMo鋼在510℃之前，抗拉強度呈緩慢下降趨勢。可見，30Cr2MnSiNi2WMo鋼具有更強的回火抗力。
（2）210℃回火后，30Cr2MnSiNi2WMo鋼的組織為具有高密度位錯的板條馬氏體及與基體共格的M2C；510℃回火后，M2C彌散分布于基體，α相發生明顯回復。
（3）由于Cr含量的增加，W、Mo合金元素的加入，提高了30Cr2MnSiNi2WMo鋼的回火抗力。回火后30Cr2MnSiNi2WMo鋼中形成M2C，而M2C的共格析出是二次硬化型超高強度鋼具有高強度及高韌性的原因。