新型超高強(qiáng)度低氫脆敏感性扭桿彈簧用鋼40Si2Ni2CrMoV45CrNiMoVA鋼是中碳Cr-Ni-Mo-V系合金結(jié)構(gòu)鋼,主要用于扭桿彈簧等結(jié)構(gòu)件。為了滿足扭桿彈簧高負(fù)載的要求,將45CrNiMoVA鋼進(jìn)行淬火和200 ℃左右低溫回火處理,此時(shí)獲得回火馬氏體組織,抗拉強(qiáng)度可以從1500提高到2000 MPa以上。不過,屈服強(qiáng)度只從1400左右提高到1500 MPa左右,屈強(qiáng)比也從0.9以上降低到0.8以下。研制的新型扭桿彈簧用N1(40Si2Ni2CrMoV)鋼,通過增加硅和鉬質(zhì)量分?jǐn)?shù),可以顯著提高鋼的回火軟化抗力,從而將回火溫度提高到300 ℃,并獲得滿足要求的超高強(qiáng)度及高屈強(qiáng)比。 鋼鐵研究總院的學(xué)者通過SEM、TEM、XRD、化學(xué)相分析等方法對(duì)比研究新型扭桿彈簧用40Si2Ni2CrMoV鋼(代號(hào)N1)和現(xiàn)有45CrNiMoVA鋼微觀組織及其對(duì)力學(xué)性能的影響,并利用慢應(yīng)變速率拉伸方法對(duì)比研究?jī)煞N不同扭桿彈簧用鋼的氫脆敏感性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),N1鋼由于添加硅、鉬等抗回火軟化元素,使得N1鋼在較高的300℃溫度回火時(shí)還能保持一定的抗拉強(qiáng)度,N1鋼有大量細(xì)小的ε-碳化物析出,使得屈服強(qiáng)度增加,屈強(qiáng)比在0.80以上,45CrNiMoVA鋼經(jīng)180℃低溫回火后屈服強(qiáng)度在1550MPa左右,屈強(qiáng)比只有0.72;經(jīng)相同條件充氫后,N1鋼的慢拉伸強(qiáng)度下降幅度較小,其試樣斷口中也沒有觀察到沿晶斷裂特征,N1鋼的氫脆敏感性明顯低于45CrNiMoVA鋼。
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