艦船用超大直徑高強度鋼成功推出！
時間:2024-04-23 17:01來源:德松官網(wǎng) 作者:德松模具鋼
目前以改變合金成分提高該鋼的強度和韌性已經(jīng)非常困難，要發(fā)展實用性更強、規(guī)格更大的30CrMnSiNi2A高強度模具鋼還是要從開發(fā)新工藝、新技術(shù)，提高冶金質(zhì)量等方面著手。
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30CrMnSiNi2A屬于低合金超高強度鋼，它是在高強度鋼30CrMnSiA的基礎(chǔ)上加人1.4%~1.8%的Ni而得到的。由于Ni的加入，提高了鋼的強韌性和塑性，并大大提高鋼的淬透性，截面直徑小于50mm的零件可以在油中完全淬透。這種低合金超高強度鋼的原材料和制造費用相對較低，我國用來制造各種導彈發(fā)動機殼體。
超高強度鋼一般是指屈服強度大于1380MPa的高強度結(jié)構(gòu)鋼。20世紀40年代中期，美國用AISI4340結(jié)構(gòu)鋼通過降低回火溫度，使鋼的抗拉強度達到1600~1900MPa。50年代以后，相繼研制成功多種低合金和中合金超高強度鋼，如300M、D6AC和H-11鋼等。60年代研制成功馬氏體時效鋼，逐步形成18Ni馬氏體時效鋼系列，70年代中期，美國研制成功高純度HP310鋼，抗拉強度達到2200MPa。法國研制的35NCDl6鋼，抗拉強度大于1850MPa，而斷裂韌度和抗應(yīng)力腐蝕性能都有明顯的改進。80年代初，美國研制成功AFl410二次硬化型超高強度鋼，在抗拉強度為1860MPa時，鋼的斷裂韌度達到160MPa以上，AFl410鋼是目前航空和航天工業(yè)部門正在推廣應(yīng)用的一種新材料。
我國于50年代初研制成功30CrMnSiNi2A超高強度鋼，抗拉強度為1700MPa。70年代初，結(jié)合中國資源條件，研制成功32Si2Mn2MoVA和40CrMnSiMoVA鋼。1980年以來，從國外引進新技術(shù)，采用真空冶煉新工藝，先后研制成功45CrNiMoVA (D6AC)、34Si2MnCrMoVA (406A)、35CrNi4MoA、40CrNi2Si2MoVA(300M)和18Ni馬氏體時效鋼，成功地用于制作飛機起落架、固體燃料火箭發(fā)動機殼體和濃縮鈾離心機殼體等。目前超高強度鋼已形成不同強度級別系列，在國防工業(yè)和經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。
目前以改變合金成分提高該鋼的強度和韌性已很困難，要發(fā)展實用性更強、規(guī)格更大的30CrMnSiNi2A鋼還是要從開發(fā)新工藝、新技術(shù)，提高冶金質(zhì)量，如采用真空冶煉技術(shù)，最大限度降低鋼中氣體和雜質(zhì)元素含量等方面著手，通過多向鍛造和形變熱處理以及各種新工藝的加入，我國成功試制出直徑超過800毫米超大尺寸的30CrMnSiNi2A高強度鋼，產(chǎn)品各項指標均達到標準要求，將被應(yīng)用于艦船領(lǐng)域。該產(chǎn)品的成功研制，填補了國內(nèi)空白，進一步增強了這一領(lǐng)域的市場競爭力。
大直徑30CrMnSiNi2A棒材同樣具有優(yōu)異的淬透性、韌性、抗回火穩(wěn)定性，同時具有良好的抗疲勞性能和斷裂韌度，主要用于制作重要的承力結(jié)構(gòu)部件，此前在我國航空工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛使用。
直徑800毫米超大規(guī)格30CrMnSiNi2A棒材生產(chǎn)難度很大，國內(nèi)還沒有成功生產(chǎn)的先例。科研人員了解到艦船領(lǐng)域?qū)χ睆?00毫米超大規(guī)格30CrMnSiNi2A模具鋼有一定的需求，結(jié)合現(xiàn)有冶煉設(shè)備及技術(shù)，加上用戶的特殊要求與使用經(jīng)驗，制定了我國大直徑30CrMnSiNi2A棒材的生產(chǎn)標準和技術(shù)規(guī)范。
為確保首次試制工作的順利進行，撫順特鋼科研人員對30CrMnSiNi2A鋼的冶煉、加工、熱處理工藝進行了精心策劃。試制過程中，科研人員進行全流程跟蹤標定，在相關(guān)單位的共同努力下，30CrMnSiNi2A冶煉出的電極成分達到控制要求。經(jīng)重熔冶煉后，鋼錠成分合格且表面質(zhì)量良好，最后經(jīng)鍛造制成直徑800毫米棒材。經(jīng)檢驗，產(chǎn)品化學成分，高、低倍組織等各項性能指標均滿足標準要求。
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