345-paper-b3-t250無鈷馬氏體時效鋼研制

1、編號：編號：B3B3（中文全文）（中文全文）T250無鈷馬氏體時效鋼研制張景海(寶山鋼鐵股份公司特殊鋼分公司Email:jinghai_z@)摘要：研究T250無鈷馬氏體時效鋼，分析了鋼的化學元素的作用，闡述了鋼的特性、強韌化機理和提高韌性的途徑，進行了熱處理工藝(固溶、時效)與力學性能的研究，確定了最佳熱處理工藝，研究結(jié)果表明：該鋼具有高的強韌性；T250鋼的軟化和固溶溫度可以選擇在820920℃，固溶溫度變化對鋼的力學性能影響較小，

2、固溶態(tài)具有良好的塑韌性和冷加工性能；時效溫度480510℃，保溫時間38h具有最佳的強韌性配合；T250鋼應(yīng)保持較高的純度，以保證較高的塑韌性。關(guān)鍵詞18%Ni無鈷馬氏體時效鋼超高純度熔煉高均質(zhì)化固溶處理時效強化ThedevelopmentofT250cobaltfreemaragingsteelZhangjinghaiBaoshanIron&SteelCo.Ltd.SpecialSteelBranchEmail:jinghai_z@A

3、bstracts:ThearticlestudiesT250cobaltfreemaragingsteelanalyzestheeffectsofthechemicalelements.Itrepresentstheacterofthesteelthemechanicsofhardeningtougheningthewaysofincreasingthetoughness.Atlastitdevelopstheresearchofhea

4、ttreatmentproceduremechanicalpropertyestablishstheoptimumheattreatmentprocedure.Theresultshowsthatthesteelhasahigherperfmanceofhardeningtoughening.Wemaychoose820920℃asthetemperatureofsofteningsolution.Thechangeofsolution

5、temperatureinfluencesslightlythemechanicsperfmances.Ithasbetterplasticitytoughnesscoldprocessinginthesolutioncondition.Ithastheoptimumhardeningtougheningwhenitisagedatthetemperatureof480510℃theinsulationwkof38hours.Weoug

6、httokeepT250higherpurityindertoguaranteehigherplasticitytoughness.Keywd:18%Nicobaltfreemaragingsteelultrahighpuritymeltinghighisotropesolutiontreatmentageingstrengthening18%Ni馬氏體時效鋼是六十年代初由國際鎳公司（INCO）研制開發(fā)的一族新型超高強度鋼[1]，該類鋼

7、具有超高強度、高韌性、優(yōu)異的冷加工性能和良好的焊接性能，熱處理工藝簡單，廣泛用于宇航和尖端武器領(lǐng)域[2]。我國從七十年代開始研制馬氏體時效鋼[3]并且在航空、航天及軍工領(lǐng)域得到應(yīng)用[4][5][6]。該類鋼含有812%戰(zhàn)略物資鈷元素，成本高，價格昂貴，應(yīng)用受到限制，八十年代國際鎳公司（INCO）研制出T250無鈷馬氏體時效鋼[7]，該鋼在C250鋼基礎(chǔ)上去掉鈷，降低鉬含量，增加了鈦含量，由于Mo降低、Ti增加，在相同強度級別與C250鋼

8、相比塑韌性會降低，提高鋼的塑韌性成為T250鋼試制與推廣應(yīng)用的關(guān)鍵，為此進行了超純凈化控制技術(shù)、均質(zhì)化控制技術(shù)和鋼的熱處由圖可以看到固溶溫度由800950℃強度、塑性幾乎沒有變化，斷面收縮率在820920℃較高，920℃已經(jīng)下降到30%以下。對于冷加工軟化處理，固溶溫度選擇在820—920℃都可以。固溶溫度對時效狀態(tài)力學性能的影響見圖2，試樣固溶處理后經(jīng)500℃5小時時效處理，由圖可以看到固溶溫度820920℃時，時效后的屈服強度大于1

9、850Mpa、沖擊韌性大于48J，延伸率大于8%，斷面收縮率大于49%，斷裂韌圖2固溶溫度對時效狀態(tài)力學性能的影響性大于84Mpam12，固溶溫度增加對強度、塑性、韌性的影響不顯著，固溶溫度選擇在820920℃均可以。2.3.2時效溫度和時效時間對力學性能的影響試樣經(jīng)過820℃1小時固溶處理后，經(jīng)過不同時效溫度處理后剛的力學性能如圖5所示。由圖可以看到該鋼在480510℃時效強度達到1900Mpa以上，強韌性達到最價匹配；時效溫度大于5