超高強(qiáng)度鋼P(yáng)PT課件

1、目錄CONTENTS01定義與分類0230CrMnSiNi2A 飛機(jī)起落架03加工工藝流程04熱處理工藝曲線南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第1頁/共22頁01定義與分類南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第2頁/共22頁01 定義與分類超高強(qiáng)度鋼（Ultra-high strength steel ） 超高強(qiáng)度鋼一般是指屈服強(qiáng)度大于1380MPa的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第3頁/共22頁01 定義與分類超高強(qiáng)度鋼低合金超高強(qiáng)度鋼中合金超高強(qiáng)度鋼高合金超高強(qiáng)度鋼馬氏體時(shí)效鋼沉淀硬化不銹鋼Ni-4Co型超高強(qiáng)度鋼南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第4頁/共22頁01 定義與分類南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)低合金超高

2、強(qiáng)度鋼（Low-alloy ultra-high strength steel） 含碳量通常小于0.25%，比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼有較高的屈服點(diǎn)s或屈服強(qiáng)度 0.2(3080kgf/mm2)和屈強(qiáng)比s/b(0.650.95）。 合金元素含量較低，一般在2.5%以下。 這類鋼合金元素含量低，成本低,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,廣泛用于制造飛機(jī)大梁、起落架構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)軸、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和化工高壓容器等。第5頁/共22頁01 定義與分類南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)中合金超高強(qiáng)度鋼（Medium-alloy ultra-high strength steel） 熱作模具鋼的改型鋼，典型鋼種有4Cr5MoSiV鋼。這類鋼的

3、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，500550回火時(shí)，由于碳化物沉淀產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)，而達(dá)到較高的強(qiáng)度。 特點(diǎn)是回火穩(wěn)定性高,在500左右條件下使用，仍有較高的強(qiáng)度，一般用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、高強(qiáng)度螺栓。第6頁/共22頁01 定義與分類南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué) 高強(qiáng)度螺栓就是可承受的載荷比同規(guī)格的普通螺栓要大。 普通螺栓的材料是Q235（即A3）制造的。 1）淬火:第一次950 2）第二次850,空冷; 3）回火200,水冷、空冷。18Cr2Ni4W螺栓第7頁/共22頁01 定義與分類南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)高合金超高強(qiáng)

4、度鋼（High-alloy ultra-high strength steel）一、沉淀硬化不銹鋼（ PH stainless steel） 鋼的強(qiáng)化處理是通過高溫固溶處理、冷處理或形變后再時(shí)效，析出彌散沉淀相而實(shí)現(xiàn)的。 主要用于制造高應(yīng)力耐腐蝕的化工設(shè)備零件、航空器結(jié)構(gòu)件和高壓容器等。0Cr17Ni4Cu4Nb 渦輪機(jī)葉片1)固溶10201060快冷;2)480時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,470490空冷;3)550時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,540560空冷; 4)580時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,570590空冷;5)620時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,610630空冷。第8頁/共22頁01 定義與分類南昌航空大學(xué)南昌航

5、空大學(xué)二、馬氏體時(shí)效鋼（ maraging steel） 含碳小于0.03%,鋼中主要合金元素為鎳，鈷，鉬，鈦 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)起落架和關(guān)鍵連接件等航空航天及深海技術(shù)中重要結(jié)構(gòu)件。第9頁/共22頁0230CrMnSiNi2A飛機(jī)起落架南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第10頁/共22頁 起落架是飛機(jī)上重要而特別的部件，它不參與機(jī)體的結(jié)構(gòu)和性能，卻極大地影響飛機(jī)的使用和安全。 30CrMnSiNi2A是我國廣泛使用的一種綜合性能良好的低合金超高強(qiáng)度鋼，主要用于制造飛機(jī)起落架、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)殼等受力結(jié)構(gòu)件，及高壓連接件和高扭短軸零件。南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)02 飛機(jī)起落架 30CrMnSiNi2A 飛機(jī)

6、起落架第11頁/共22頁01化學(xué)成分碳碳 C C ：0.270.270.34 0.34 硅硅 SiSi：0.900.901.20 1.20 錳錳 MnMn：1.001.001.301.30硫硫 S S ：0.020 0.020 磷磷 P P ：0.020 0.020 鉻鉻 CrCr：0.900.901.201.20鎳鎳 NiNi：1.401.401.801.8002力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 b (Mpab (Mpa）：）：1)1767; 2)16271)1767; 2)1627伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 5 (%)：1)12;2)13斷面收縮率斷面收縮率 (%)：50沖擊韌性值沖擊韌性值 ku (J/cm2

7、)ku (J/cm2)：1)79;2)901)79;2)90試樣尺寸：棒材試樣尺寸：棒材南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)02 飛機(jī)起落架 30CrMnSiNi2A 第12頁/共22頁30CrMnSiNi2A屬于低合金超高強(qiáng)度鋼，經(jīng)熱處理后可獲得高的強(qiáng)度、好的塑性和韌性、良好的抗疲勞性能和斷裂韌度、低的疲勞裂紋擴(kuò)展速率。主要用途用于航空工業(yè)，制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，可減少構(gòu)件重量。南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)02 飛機(jī)起落架 第13頁/共22頁03加工工藝流程南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第14頁/共22頁鍛造正火+退火機(jī)械加工去應(yīng)力退火（焊接去應(yīng)力退火）校正去應(yīng)力退火精淬火+回火加工去應(yīng)力退火噴丸探傷表面處理探傷噴漆南

8、昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)03 加工工藝流程第15頁/共22頁04熱處理工藝曲線南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)第16頁/共22頁正火與去應(yīng)力退火工藝將工件加熱至較低溫度，保溫一定時(shí)間后冷卻，使工件發(fā)生回復(fù)，從而消除殘余內(nèi)應(yīng)力的工藝。去應(yīng)力退火。均勻的細(xì)珠光體（或超細(xì)珠光體），具有最佳的綜合機(jī)械性能。04 熱處理工藝曲線第17頁/共22頁淬火與回火工藝淬火組織為淬火馬氏體加少量淬火貝氏體的組織南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)04 熱處理工藝曲線第18頁/共22頁噴丸強(qiáng)化表面 零件表層發(fā)生循環(huán)塑性變形。 高速彈丸撞擊零件表面時(shí)，在零件表層產(chǎn)生一均勻的塑性變形區(qū)。 鄰近未塑性變形區(qū)的限制，整個(gè)塑性變形層受到一壓應(yīng)力，減緩了裂紋擴(kuò)展速度，起到了強(qiáng)化作用。南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)04 熱處理工藝曲線第19頁/共22頁表面真空熱處理工藝采用真空油淬時(shí)，無論是強(qiáng)度，還是硬度都要高出空氣爐油淬。30CrMnSiNi2A在真空熱處理中，淬火油進(jìn)行了充分的脫氣，整個(gè)