无钴马氏体时效钢的研究现状.docVIP

无钴马氏体时效钢的研究现状 姜 越 , 尹钟大 (哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 150001 , E2mail : jiangyue @hit . edu. cn) 摘 要 : 综述了无钴马氏体时效钢的发展和研究现状 ,阐述了无钴马氏体时效钢的时效组织结构及强化机 制 ,分析了合金元素在马氏体时效钢中的作用 ,并提出了无钴马氏体时效钢未来的发展趋势. 关键词 : 无钴马氏体时效钢 ;力学性能 ;析出物 ;强化机制 中图分类号 : T G142 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 - 0299 (2004) 01 - 0108 - 05 Present status of cobalt2f ree maraging steel J IAN G Yue , YIN Zho ng2da (School of Materials Science and Engineering ,Harbin Institute of Technology , Harbin 150001 ,China ,E2mail : jiangyue @hit . edu. cn) Abstract : The develop ment and research stat us of co balt2f ree maraging steel was reviewed wit h illuminatio n of aging micro st ruct ure and st rengt hening mechanism. The effect of t he alloy element s o n t he maraging steel were analyzed. And t he develop ment tendency of co balt2f ree maraging steel is fo recast as well . Key words : co balt2f ree maraging steel ; mechanical p ropert y ; p recipitatio n ; st rengt hening mechanism 马氏体时效钢是 60 年代由国际镍公司 ( IN2 CO) 开发的新型超高强度钢1 , 其在具有高强度 和高韧性的同时 ,亦具有良好的冷 、热加工性能和 良好的可焊性 ,因此广泛应用于航空 、航天等尖端 领域2 . 目前广泛应用的是 18Ni 型马氏体时效 钢 ,其强度为 1 400～2 500 M Pa2 ,3 ,主要的合金 元素为 Ni 、Co 、Mo 、Ti 等. 随着强度级别的提高 , 马氏体 时 效 钢 中 合 金 元 素 总 量 超 过 40 % , 其 中 Co 、Ni 含量之和在 26 %～30 %. 这使得马氏体时 效钢的价格昂贵. 尤其近 20 年来 ,作为战略元素 Co 的资源短缺 ,这使马氏体时效钢的生产成本大 幅度增加 ,其应用和发展受到了极大的限制. 因此 马氏体时效钢研究的一个重要方向就是发展无钴 马氏体时效钢. 目前国外已研究和开发出多种无 钴马氏体时效钢 , 并成功应用于关键部件4 . 研 究较多的是 T - 200 、T - 250 、T - 300 型 ( 前缀 T 表示 Ti 强化钢) 无钴马氏体时效钢 ,但钛强化的 无钴马氏体时效钢在强度达到较高水平时 ,塑性 、 韧性急剧下降2 . 如何提高无钴马氏体时效钢的 塑性和韧性是一个重要的研究方向. 本文将从无 钴马氏体时效钢的成分 、组织结构 、性能 、强化机 制等多方面反映无钴马氏体时效钢目前的研究状 况. 1 无钴马氏体时效钢的开发 、成分 与力学性能 无钴马氏体时效钢的研制始于美国 ,国际镍 公司 ( IN CO) 与 Teledyne Vasco 公司合作 ,开发了 T - 250 无钴马氏体时效钢4 . 与 18Ni 马氏体时 效钢相比较 , T - 250 成分中完全去掉了 Co ,降低 了 Mo 的含量 ,增加了 Ti 的含量. 通过调整 Ti 含 量 ,进一步开发了 T - 200 和 T - 300 无钴马氏体 时效钢 ,其性能相当于相应级别的含钴 18Ni 马氏 体时效钢. 与此同时 ,日本 、韩国 、印度等国也相继 开发了无钴含铬 、无钴钼含钨 、低镍无钴马氏体时 效钢5 ～7 . 我国在无钴马氏体时效钢方面也进行 了一些研究8 ～11 . 上述无钴马氏体时效钢的强度与含钴马氏体 时效钢相当 ,有的甚至超过含钴马氏体时效钢 ,而 塑 、韧性各异. 表 1 、表 2 分别给出了一些典型无 收稿日期 : 2