中碳低合金超高強度鋼300M航空航天合金鋼化學成分熱處理工藝

300M鋼是國內外航空領域廣泛使用的一種中碳低合金超高強度鋼，如波音公司和空客公司生產(chǎn)的最新機型波音-787和空客-380的飛機起落架均采用該鋼來制造，多年來許多學者對300M鋼的組織、性能等方面進行了較全面的研究，而對300M鋼的熱變形行為研究報道相應比較少。而鋼在熱變形過程中發(fā)生的動態(tài)組織變化(動態(tài)回復或動態(tài)再結晶過程)，將對鋼的最終性能產(chǎn)生重要影響，因此，要保證鋼在鍛造熱加工后獲得所要求的組織和性能的配合，就要解決鋼在高溫變形過程中的熱加工工藝問題，確定合理的熱變形工藝參數(shù)，對改善鋼的組織及提高鋼的性能有重大意義。

實驗用300M鋼的化學成分為(質量分數(shù)，%)為：0.40C，0.88Cr，1.84Ni，0.42Mo，1.62Si，0.66Mn，0.08V，0.0024S，0.0048P，0.0008O，0.0019N，余為Fe。試樣加工成Φ10mm×15mm的圓柱形壓縮試樣。在Gleeble-3500熱模擬試驗機上進行軸向壓縮試驗。試樣以10℃/s的加熱速度加熱到1423K，保溫5min，然后以10℃/s的冷卻速度冷卻到不同溫度后進行變形。變形溫度分別為1123、1223、1323和1423K，變形速率分別為0.01、0.1、1和10s-1，最大真應變?yōu)?.2，變形后立刻噴水冷卻，以便分析其高溫組織。

在真應變?yōu)?.2、溫度為1123～1423K、應變速率為0.01～10s-1的條件下，應變速率一定時，300M鋼的高溫流變應力隨變形溫度的升高而減小;變形溫度一定時，其高溫流變應力隨應變速率的提高而增大。隨變形速率的提高，300M鋼發(fā)生完全動態(tài)再結晶的臨界溫度也逐漸升高，當變形速率為10s-1時，變形溫度高于1423K，才會發(fā)生完全動態(tài)再結晶。在變形溫度為1123～1423K、應變速率為0.01～10s-1、真應變?yōu)?.2的條件下，300M鋼的熱變形激活能為391.51kJ/mol。