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23Co14Ni12Cr3MoE超高強(qiáng)度鋼奧氏體晶粒長大動力學(xué)
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-09-01
國內(nèi)新型二次硬化型超高強(qiáng)度鋼23Co14Ni12Cr3MoE具有強(qiáng)度高、斷裂韌性好、耐腐蝕及良好的抗應(yīng)力腐蝕開裂等優(yōu)點(diǎn)。國外同類鋼種AerMet100鋼已成功地應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)和艦載機(jī)起落架等關(guān)鍵部位，以及飛機(jī)制動鉤錨桿和緊固件等重要零部件。
?目前，超高強(qiáng)度鋼已經(jīng)成為航空等領(lǐng)域主承力構(gòu)件的首選材料，其中二次硬化型超高強(qiáng)度鋼由于其良好的高強(qiáng)、高韌性配合，成為金屬材料的研究熱點(diǎn)。國內(nèi)新型二次硬化型超高強(qiáng)度鋼23Co14Ni12Cr3MoE具有強(qiáng)度高、斷裂韌性好、耐腐蝕及良好的抗應(yīng)力腐蝕開裂等優(yōu)點(diǎn)。國外同類鋼種AerMet100鋼已成功地應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)和艦載機(jī)起落架等關(guān)鍵部位，以及飛機(jī)制動鉤錨桿和緊固件等重要零部件。為此，科研人員對23Co14Ni12Cr3MoE鋼奧氏體晶粒長大動力學(xué)進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析，以期為該鋼的熱處理工藝優(yōu)化及生產(chǎn)應(yīng)用提供理論支持。
試驗(yàn)用23Co14Ni12Cr3MoE鋼采用雙真空工藝（VIM+VAR）冶煉，化學(xué)成分如表1所示。將試驗(yàn)鋼加熱到1200℃，進(jìn)行正火并退火處理后，線切割加工出15mm×15mm×10mm的金相試樣，然后在800～1150℃下保溫0.5～8h后油淬；淬火后試樣經(jīng)磨平、拋光后，用飽和苦味酸水溶液和十二烷基苯磺酸鈉的混合溶液腐蝕奧氏體晶界，然后在LEICA?MEF4M型光學(xué)顯微鏡下觀察顯微組織。按照GB/T?6394-2002，采用Leica?Metal?Work軟件以平面截點(diǎn)法測定平均奧氏體晶粒尺寸。
表1?試驗(yàn)鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
| C
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
Co
|
Si
|
P
|
S
|
Mn
|
| 0.23
|
3.0
|
11.3
|
1.2
|
14.0
|
0.05
|
0.005
|
0.005
|
＜0.05
|
?
結(jié)果表明：
（1）等溫加熱過程中，23Co14Ni12Cr3MoE鋼奧氏體平均晶粒尺寸隨著加熱溫度的升高和保溫時間的延長而增大；當(dāng)加熱溫度低于950℃時，奧氏體平均晶粒尺寸增幅不明顯，晶粒度等級大于7.0，當(dāng)加熱溫度高于1100℃后，奧氏體晶粒嚴(yán)重粗化，奧氏體化溫度宜控制在850～950℃。
????（2）在800～1150℃范圍內(nèi)，試驗(yàn)鋼的奧氏體晶粒長大規(guī)律符合Beck方程，晶粒長大指數(shù)n隨著加熱溫度的升高而逐漸增大，奧氏體晶粒長大平均激活能為256.62kJ·mol-1。
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