30Cr2MnSiNi2WMo化学成分力学性能
2018-09-26

长期以来，我国应用最广泛的超高强度钢是30CrMnSiNi2A钢，直到近些年，科研工作者还在针对该钢开展各方面的研究。在30CrMnSiNi2A钢的基础上降低C含量，增加Cr含量，同时加入1%左右的W和0.5%左右的Mo，形成了另一种重要的航空用高强度钢—30Cr2MnSiNi2WMo钢。该钢常用于复杂外形的零件及一定温度下使用的零件，具有良好的回火稳定性，在较高温度下具有良好的综合性能，工作温度可以达到400℃以上。本课题对不同温度回火后30Cr2MnSiNi2WMo钢的微观组织进行深入研究，从组织方面分析该钢具有高抗回火能力的原因。

试验用30Cr2MnSiNi2WMo钢板材，采用真空电弧重熔，具体化学成分见表1，经910℃加热后空淬，然后在210℃和510℃回火。采用离子电解减薄制备TEM样品。采用JEM-2010型透射电镜观察显微组织。
表1 试验30Cr2MnSiNi2WMo钢化学成分（质量分数，%）
C
Si
Mn
Cr
Ni
W
Mo
S
P
Fe
0.256
1.17
1.12
1.70
2.39
1.06
0.40
0.003
＜0.015
余量
 
试验结果表明：
（1）回火温度在210～325℃之间，30Cr2MnSiNi2WMo钢的抗拉强度低于30CrMnSiNi2A钢，当回火温度高于325℃时，30Cr2MnSiNi2WMo钢的抗拉强度高于30CrMnSiNi2A钢。随回火温度增加，30CrMnSiNi2A钢抗拉强度下降很快，而30Cr2MnSiNi2WMo钢在510℃之前，抗拉强度呈缓慢下降趋势。可见，30Cr2MnSiNi2WMo钢具有更强的回火抗力。
（2）210℃回火后，30Cr2MnSiNi2WMo钢的组织为具有高密度位错的板条马氏体及与基体共格的M2C；510℃回火后，M2C弥散分布于基体，α相发生明显回复。
（3）由于Cr含量的增加，W、Mo合金元素的加入，提高了30Cr2MnSiNi2WMo钢的回火抗力。回火后30Cr2MnSiNi2WMo钢中形成M2C，而M2C的共格析出是二次硬化型超高强度钢具有高强度及高韧性的原因。