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30CrMnSiNi2A-超高強度合金結構鋼力學性能

作者: 來源: 日期:2020-06-30 15:22:06 人氣:258
30CrMnSiNi2A鋼的特性:
30CrMnSiNi2A是一種超高強度鋼,屬於Cr-Mn-Si-Ni係合金結構鋼,是在30CrMn鋼的基礎上加入Si、Ni元素研製成的,常用於製造重要結構件。經熱處理後可獲得較高的強度、較好的延性和韌性、良好的抗疲勞性能和斷裂韌度、低的疲勞裂紋擴展速率。淬透性較高,切削加工性和焊接性尚好,但在高溫加熱時具有脫碳傾向,對缺口和氫脆(包括環境氫脆)較敏感,在進行零件設計及熱處理時應特別注意。

30CrMnSiNi2A鋼的化學成分:

碳C:0.27%~0.33%;
矽Si:0.90%~1.20%;
錳Mn:1.00%~1.20%;
硫S:≤0.010%;
磷P:≤0.015%;
鉻Cr:0.90%~1.20%;
鎳Ni:1.40%~1.80%。
鋼中碳保持在0.30%左右,便於強度與韌性的良好配合。鋼中加入Cr、Mn、Si、Ni元素,主要是提高鋼的淬透性,兼有固溶強化基體組織、改善基體組織的回火穩定性作用。淬火加熱時,Cr、Mn、Si、Ni元素完全固溶於奧氏體中,提高鋼的淬透性。淬火後,Cr、Mn、Si、Ni元素固溶強化基體組織,並改善基體組織的回火穩定性。低溫回火時,部分Cr、Mn元素從基體組織中擴散到析出的滲碳體Fe3C中形成合金滲碳體(Cr、Mn、Fe)3C。鋼中加入Cr、Ni元素,可增強鋼的耐蝕性,Ni元素可改善鋼的韌性。鋼中加入Si元素可增強鋼的回火穩定性,但易使鋼產生脫碳傾向。加入Mn元素可提高鋼的淬透性,但卻使鋼產生過熱敏感性。

30CrMnSiNi2A鋼的力學性能:
抗拉強度 σb (MPa):1)1767; 2)1627
斷後伸長率 δ5 (%):1)12;2)13
斷麵收縮率 ψ (%):50
衝擊韌性值 αku (J/cm2):1)79;2)90
試樣尺寸:棒材



30CrMnSiNi2A鋼的熱處理規範及金相組織:
熱處理規範:

⑴、淬火加熱溫度為880~900℃,油淬,硬度≥50HRC,回火加熱溫度240~330℃,空冷或油冷,硬度≥45HRC;
⑵、等溫淬火加熱溫度為900℃,180~220℃等溫淬火,硬度為47~48HRC,回火溫度250~300℃,空冷,硬度≥45HRC。
金相組織:
⑴、熱軋或冷軋後高溫回火為珠光體;
⑵、正火加高溫回火為回火索氏體;
⑶、等溫退火後為片狀珠光體和鐵素體;
⑷、正火狀態為馬氏體和貝氏體;
⑸、使用狀態為回火馬氏體。

30CrMnSiNi2A鋼的應用:
30CrMnSiNi2A鋼是我國航空工業中使用廣泛的鋼種,宜作高強度連接件和軸類零件等重要受力結構部件,30CrMnSiNi2A鋼特別適合於製造承受切應力條件下的高強度螺栓及軸類,飛機主起落架支柱、機翼主梁及其它重要連接件。
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