精選百科
本文由作者推薦
超高強度鋼
用于航空航天領(lǐng)域的合金鋼
超高強度鋼是用于制造承受較高應力結構件的一類(lèi)合金鋼。一般屈 服強度大于1180MPa，抗拉強度大于1380MPa這類(lèi)鋼一般具有足夠的韌性及較高的比強度和屈強比，還有良好的焊接性和成形性。按照合金化程度和顯微組織，可分為低合金、中合金和高合金超高強度鋼三類(lèi)。
基本信息
| 中文名 | 超高強度鋼 |
| 外文名 | ultra highstrength steel |
| 分類(lèi) | 低合金 中合金 高合金 |
| 應用領(lǐng)域 | 航空航天等 |
| 抗拉強度 | 大于1380MPa |
| 產(chǎn)品 | SiMnMoV SiMnCrMoV |
| 類(lèi)型 |
收起
榮譽(yù)
生產(chǎn)工藝
超高強度鋼對冶金質(zhì)量要求高，通常采用電弧爐和電渣重熔冶煉。要求純度高的鋼種，多采用真空感應爐或真空自耗電弧爐冶煉。中、低合金超高強度鋼在熱處理時(shí)應防止脫碳；馬氏體時(shí)效鋼和沉淀硬化不銹鋼，可以用普通加熱爐固溶處理。焊接時(shí)須采用保護氣體焊接或采用鎢極氬弧焊接。某些含碳較高的（0.4%左右）低合金超高強度鋼，焊接后應立即進(jìn)行去應力退火。
（1）冶煉。采用真空冶煉工藝提高鋼的純凈度是改善超高強度鋼性能的重大技術(shù)措施。真空冶煉主要是降低鋼中的氣體和非金屬夾雜物含量。40CrNi2MoA鋼采用真空冶煉，使鋼中氫、氧和氮含量比電弧爐冶煉分別降低50%、85%和70%。由于冶金質(zhì)量改善，從而使鋼的斷裂韌性明顯地提高。
（2）夾雜物形態(tài)控制?？刂茒A雜物形態(tài)能有效地改善超高強度鋼的斷裂韌性。為了提高斷裂韌性首先要對硫和磷要有嚴格的限制，采用冶煉工藝要最大限度地降低鋼中硫和磷含量。
（3）熱處理。改變熱處理工藝是提高斷裂韌性經(jīng)常采用的一種有效手段。超高強度鋼采用1200℃高溫淬火，鋼中奧氏體晶粒尺寸增大，顯微組織中板條馬氏體量增多，馬氏體板條邊界形成有殘留奧氏體薄膜。這些因素都能使鋼的斷裂韌性提高。但是由于粗大晶粒降低沖擊韌性，因而在生產(chǎn)中難以推廣應用。
等溫淬火是經(jīng)常采用的一種超高強度鋼熱處理工藝。采用不同的等溫溫度可獲得下貝氏體或下貝氏體與馬氏體混合組織。這種顯微組織在受力條件下裂紋在邊界形核并穿過(guò)晶體擴展，當經(jīng)過(guò)界面時(shí)裂紋擴展改變方向，使消耗能量增多，斷裂韌性提高。如表4所示，40CrNi2Si2MoVA鋼采用250～300℃等溫淬火，斷裂韌性提高23%，應力腐蝕界限強度因子提高10%。
（4）形變熱處理。形變熱處理是將變形強化與相變強化相結合的綜合強化工藝。長(cháng)期以來(lái)，形變熱處理已經(jīng)廣泛用于提高超高強度鋼的強度和韌性。通常多采用高溫形變熱處理，即在奧氏體再結晶溫度以上進(jìn)行形變，隨后淬火得到馬氏體組織，再進(jìn)行回火處理。由于形變后淬火形成細小馬氏體，位錯密度明顯增加，并加速合金碳化物彌散析出。因而不僅強度提高，而且主要是塑性和韌性明顯改善。
低溫形變熱處理是將鋼加熱到奧氏體溫度后，急冷到亞穩奧氏體區（500～600℃）進(jìn)行變形加工，隨后淬火的熱處理工藝。該工藝要求鋼的淬透性高，過(guò)冷奧氏體在中溫形變區穩定性大。一般形變量在60%以上。形變溫度愈低，形變量增大，則鋼中馬氏體組織更細，位錯密度增加，因此，強化效果更為明顯。4Cr5MoVSi鋼經(jīng)低溫形變熱處理后，抗拉強度可達到2500MPa以上，疲勞強度極限提高20%～26%。
主要類(lèi)別
低合金鋼
是由調質(zhì)結構鋼發(fā)展起來(lái)的，含碳量一般在0.3～0.5%，合金元素總含量小于5%，其作用是保證鋼的淬透性，提高馬氏體的抗回火穩定性和抑制奧氏體晶粒長(cháng)大，細化鋼的顯微組織。常用元素有鎳、鉻、硅、錳、鉬、釩等。通常在淬火和低溫回火狀態(tài)下使用，顯微組織為回火板條馬氏體，具有較高的強度和韌性。如采用等溫淬火工藝，可獲得下貝氏體組織或下貝氏體與馬氏體的混合組織，也可改善韌性。這類(lèi)鋼合金元素含量低，成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，廣泛用于制造飛機大梁、起落架構件、發(fā)動(dòng)機軸、高強度螺栓、固體火箭發(fā)動(dòng)機殼體和化工高壓容器等。
熱作模具鋼的改型鋼，典型鋼種有4Cr5MoSiV鋼。這類(lèi)鋼的含碳量約0.4%，合金元素總含量約8%，具有較高的淬透性，一般零件經(jīng)高溫奧氏體化后，空冷即可獲得馬氏體組織，500～550℃回火時(shí)，由于碳化物沉淀產(chǎn)生二次硬化效應，而達到較高的強度。這類(lèi)鋼的特點(diǎn)是回火穩定性高，在500℃左右條件下使用，仍有較高的強度，一般用于制造飛機發(fā)動(dòng)機零件。
馬氏體時(shí)效鋼
典型鋼種有18Ni馬氏體時(shí)效鋼，含碳小于0.03%，鎳約18%，鈷8%。根據鉬和鈦含量不同，鋼的屈服強度分別可達到140、175和210kgf/mm。從820～840℃固溶處理冷卻到室溫時(shí)，轉變成微碳Fe-Ni馬氏體組織，其韌性較Fe-C馬氏體為高，通過(guò)450～480℃時(shí)效，析出部分共格金屬間化合物相（Ni3Ti、Ni3Mo），達到較高的強度。鎳可使鋼在高溫下得到單相奧氏體，并在冷卻到室溫時(shí)轉變?yōu)閱蜗囫R氏體，而具有較高的塑性。同時(shí)鎳也是時(shí)效強化元素。鈷能使鋼的馬氏體開(kāi)始轉變溫度升高，避免形成大量殘留奧氏體。這類(lèi)鋼的特點(diǎn)是強度高，韌性高，屈強比高，焊接性和成形性良好；加工硬化系數小，熱處理工藝簡(jiǎn)單，尺寸穩定性好，常用于制造航空器、航天器構件和冷擠、冷沖模具等。
Ni-4Co型鋼
含9%鎳使鋼固溶強化和提高韌性，加 4%鈷的作用在于盡量減少鋼中殘留奧氏體量，鉬和鉻是為了產(chǎn)生沉淀硬化效應。含碳 0.20～0.30%時(shí)，抗拉強度可達130～160kgf/mm，斷裂韌度達400kgf/mm幫以上。綜合性能好，抗應力腐蝕性高，具有良好的工藝性能，常用于航空、航天工業(yè)。
沉淀硬化鋼
簡(jiǎn)稱(chēng)PH不銹鋼，是在不銹鋼的基礎上發(fā)展起來(lái)的具有抗腐蝕性能的超高強度鋼。合金元素總含量約為22～25%。按高溫固溶處理后冷至室溫時(shí)顯微組織的不同，可分為奧氏體型、半奧氏體型和馬氏體型三類(lèi)。典型鋼種有0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al，抗拉強度約為160kgf/mm。這類(lèi)鋼有良好的耐蝕性、抗氧化性。鋼的強化是通過(guò)固溶處理、冷處理或形變后再時(shí)效，析出彌散沉淀相而實(shí)現的。這類(lèi)鋼主要用于制造高應力耐腐蝕的化工設備零件、航空器結構件和高壓容器等。
發(fā)展歷史
早在20世紀40年代中期，由于航空和航天技術(shù)發(fā)展的需要，為了減輕飛行器自重，提高飛行速度，要求結構材料必須具有更高的比強度。為此，美國人在AISI4130和4340鋼的基礎上，改變熱處理工藝，采用淬火加低溫回火，獲得回火馬氏體組織，使鋼的抗拉強度提高到1600MPa以上。用于制造飛機結構件，對減輕飛行器自重取得了明顯成效。20世紀50年代以后，在提高鋼的強度和改善鋼的韌性方面不斷取得新進(jìn)展，相繼研制成功300M，D6AC和H-11等超高強度鋼。1960年美國國際鎳公司研制出馬氏體時(shí)效鋼，并逐步形成18Ni馬氏體時(shí)效鋼系列，屈服強度分別為1400MPa、1700MPa、2100MPa和2400MPa，其斷裂韌性達到較高的水平。20世紀70年代以后，超高強度鋼的發(fā)展主要是提高韌性。在9NiCo系列之后，美國在Hy180鋼的基礎上，又研制成功AF1410二次硬化超高強度鋼，該鋼采用低碳馬氏體和析出合金碳化物彌散強化效應，不僅強度高，韌性高，而且具有很高的抗應力腐蝕能力。已用于制造飛機起落架和平尾軸等重要結構部件，受到航空和航天部門(mén)的重視和青睞。進(jìn)入20世紀90年代以來(lái)，為了適應航空工業(yè)的需要，在A(yíng)F1410鋼的基礎上，美國研制成功AerMet100，鋼的抗拉強度為1965MPa，斷裂韌性達到120MN·m抗應力腐蝕性能好。用于制造飛機起落架，將大大提高飛行安全可靠性，延長(cháng)飛機使用壽命。
超高強度鋼相關(guān)的文章
腦炎是指腦實(shí)質(zhì)受病原體侵襲導致的炎癥性病變。絕大數的病因是病毒，也可由細菌、霉菌、螺旋體、立克次氏體、寄生蟲(chóng)等感染引起。腦炎的發(fā)病多因機體抵抗力下降，病原菌趁機通過(guò)呼吸道，消化道，性傳播和密切接觸等各種形式，經(jīng)過(guò)血循環(huán)，透過(guò)血-腦屏障進(jìn)入到大腦，或是腦組織鄰近部位感染直接侵犯腦組織，從而引起腦炎的發(fā)
圣保羅（S?oPaulo）位于巴西東南部圣保羅州，是圣保羅州的首府，巴西最大的城市，也是南美洲最大最繁華最富裕的城市，世界著(zhù)名的國際大都市。
貝魯特（阿拉伯語(yǔ)：Bayrūt；Peyrut；希臘語(yǔ)：Bērytós；；；阿拉姆語(yǔ)：Birot ?????；英語(yǔ)：Beirut；法語(yǔ)：Beyrouth；土耳其語(yǔ)：Beyrut）是黎巴嫩的首都，位于貝魯特省的地中海沿岸，是該國最大的海港。貝魯特被稱(chēng)為東方小巴黎，也被譽(yù)為中東巴黎。貝魯特的人口在2007
伯父是漢語(yǔ)中對父親的哥哥的稱(chēng)呼，也可以指大伯子，即丈夫的哥哥。在英文中，伯父與叔父、舅父等統稱(chēng)為Uncle。伯父妻子則稱(chēng)為「伯姆」、「伯娘」或「伯母」。此外，「伯父」、「伯伯」、「阿伯」也可以作為對比自己父親年紀大的男性長(cháng)輩的尊稱(chēng)，如「世伯」。同時(shí)，「伯伯」、「阿伯」也是對一般中老年男性的稱(chēng)呼。
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
