300M鋼的Q-P和Q-P-T熱處理工藝研究.pdf

1、飛機(jī)起落架是飛機(jī)四大關(guān)鍵部件（發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)翼、機(jī)身、起落架）之一。起落架是飛機(jī)起飛、著陸系統(tǒng)，是飛機(jī)上的關(guān)鍵受力部件，要承受很大的載荷和強(qiáng)烈的沖擊，直接關(guān)系到飛機(jī)和乘員的安全，因此對(duì)飛機(jī)的性能和安全起著十分重要的作用。因此，作為國(guó)內(nèi)外飛機(jī)起落架以及相關(guān)重要零件的主要材料，超高強(qiáng)度300M鋼在性能要求上應(yīng)保證具有很高的強(qiáng)度和良好的韌性。
　　本研究以300M鋼為實(shí)驗(yàn)材料，采用坩堝式鹽浴爐對(duì)其進(jìn)行Q-P工藝以及Q-P-T工藝熱處理，利用

2、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、X射線衍射(XRD)等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)其組織和性能進(jìn)行分析，研究了300M鋼Q-P以及Q-P-T熱處理工藝中奧氏體化溫度、奧氏體化保溫時(shí)間、淬火溫度、配分時(shí)間、配分溫度、回火溫度和回火時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)顯微組織，如鋼中殘余奧氏體、馬氏體和析出物的含量、形貌和分布，以及顯微組織對(duì)力學(xué)性能的影響，分析了不同工藝下的力學(xué)性能變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
　　

3、1.經(jīng)過(guò)一步Q-P法處理后的力學(xué)性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的Q-T工藝處理后的力學(xué)性能。本實(shí)驗(yàn)中一步法的最佳工藝為:870(1h)-250-250(2h)，該工藝下抗拉強(qiáng)度可達(dá)2055MPa，延伸率14.0％，強(qiáng)塑積28770MPa％，殘余奧氏體體積百分比為4.82％。殘余奧氏體以薄膜狀或者點(diǎn)狀分布于馬氏體板條間，使鋼的韌性得到一定提高，局部馬氏體基體中分布了一定量長(zhǎng)度為100～200nm的短桿狀ε-碳化物，起到彌散強(qiáng)化作用。
　　2.二

4、步Q-P法處理后的300M鋼的抗拉強(qiáng)度要明顯低于一步Q-P法處理后，而延伸率卻大幅提高，強(qiáng)塑積顯著提高。在870(1h)-220-350(1h)熱處理工藝下，300M鋼的抗拉強(qiáng)度為1542MPa，延伸率24.5％，強(qiáng)塑積高達(dá)37779MPa％。殘余奧氏體以條狀分布于馬氏體板條之間，其體積分?jǐn)?shù)為5.81％。延伸率在350℃時(shí)配分處理后達(dá)到最大，在400℃配分處理后則明顯下降，這是由于高溫長(zhǎng)時(shí)間配分后殘余奧氏體發(fā)生了分解。
　　3.經(jīng)

5、Q-P-T熱處理后300M鋼的力學(xué)性能均低于只經(jīng)過(guò)Q-P處理試樣，其中高溫回火后力學(xué)性能下降較明顯。
　　4.在回火溫度250℃的Q-P-T工藝處理后，試樣中析出了大量的ε-碳化物，但300M鋼的強(qiáng)度沒(méi)有提高，這是由于馬氏體板條本身碳含量的下降，使馬氏體的強(qiáng)度降低。另外，碳化物從奧氏體析出的過(guò)程中，殘余奧氏體的含碳量減少，殘余奧氏體的穩(wěn)定性降低，在拉伸變形過(guò)程中，殘余奧氏體的形變誘導(dǎo)相變而起到的強(qiáng)化作用減弱。因此，低溫回火過(guò)程中3