300M超高強(qiáng)度鋼合金含量低、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、高強(qiáng)度螺栓、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和化工用高壓容器等，該鋼經(jīng)熱處理后，抗拉強(qiáng)度可達(dá)1960MPa，同時(shí)具有一定的塑韌性、抗應(yīng)力腐蝕性和疲勞性能。然而，在保證強(qiáng)度水平的前提下，提高鋼的韌性是確保超高強(qiáng)度鋼工程應(yīng)用不斷拓展的重要條件。與其他新型起落架等構(gòu)件用鋼相比，300M鋼強(qiáng)度高，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，仍然具有較大的研究?jī)r(jià)值和空間，其中提高韌性是今后的發(fā)展方向。為此，在保持300M鋼原有基本成分的前提下，調(diào)整韌化元素Ni的含量，研究提高Ni含量對(duì)300M鋼韌性及組織變化的影響。

實(shí)驗(yàn)鋼采用真空感應(yīng)爐熔煉的300M鋼，其主要合金化學(xué)成分如表1所示。鋼錠在1200℃下均質(zhì)處理8h后鍛造成材。

表1??實(shí)驗(yàn)用300M鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

試棒經(jīng)正火和高溫退火后，加工成試樣毛坯，然后進(jìn)行熱處理，熱處理制度為：870℃×1h+300℃×2h空冷（兩次）。將熱處理試樣加工成成品后進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，拉伸性能試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002，沖擊性能試驗(yàn)執(zhí)行GB/T229-2007，斷裂韌性KIC試驗(yàn)執(zhí)行GB/T4161-2007，所有試驗(yàn)均在室溫條件下測(cè)試。力學(xué)試驗(yàn)后，分別在H-800透射電鏡（TEM）和日立S-4300型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（SEM）上進(jìn)行微觀組織與斷口形貌觀察；采用X射線衍射儀進(jìn)行鋼中殘余奧氏體含量的測(cè)定。

結(jié)果表明：隨Ni含量的增加，300M鋼回火后強(qiáng)度下降，沖擊韌性提高，殘余奧氏體含量增多；斷裂韌性KIC在Ni含量為3%時(shí)達(dá)到最大值；Ni含量變化對(duì)馬氏體板條尺寸及ε-碳化和夾雜物的成分、形態(tài)影響不顯著。

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