起落架用超高强度钢冲击值的意义——兼论贝氏体组织的低缺口敏感性EI

通过对飞机起落架用40CrMnSiMoVA超高强度钢的电子示波冲击试验研究和分析,证实采用300℃等温淬火工艺获得以贝氏体为主的组织是提高40CrMnSiMoV钢冲击值的有效手段。     

关键零部件的真空热处理及其改进

新型飞机的起落架和其它结构件承受高载荷和比较苛刻的工作条件。为了满足这些要求,设计师们使用300M(UNSK 44220)和其它高强度低合金钢并热处理到最低极限拉伸强度为1930MPa。另外,零件的高应力区是不允许脱碳或晶间高温氧化发生的。因此,大多数航空航天热处理规范都对此作出了严格的规定。 目前,常用的对300M钢和其它高强度钢飞机零件进行热处理的3种不同方法是:中性盐槽、可控气氛(吸热式气氛和氮基气氛)和真空热处理。热处理时,中性盐槽和可控气氛虽可提供高度的保护,但局部脱碳和高温氧化仍会发生,尽管能控制在合格范围内。此外,关键部位还会发生环境影响的问题,尤其是废液的处理问题。 比较起来,真空热处理能够比较好地控制表面脱碳和     

300M超高强度钢的奥氏体相变再结晶温度和低倍粗晶的消除

利用高温金相、热处理等手段测定了飞机起落架用超高强度钢３００Ｍ的奥氏体相变结晶温度。试验结果表明，３００Ｍ钢的奥氏体相变再结晶发在一温度区间，此温度区间的高低受加热方式，原始组织的影响，根据试验结果，确定了消除３００Ｍ钢低倍粗晶的热处理工艺。     

基于热红外成像技术的300M钢疲劳极限测定

对经过热处理和未经过热处理的超高强度300M钢在室温下的常规疲劳性能进行了研究,用红外成像仪测量了疲劳试验过程中合金表面的温度变化;根据疲劳试验过程中温度-应力关系及试样表面温度分布差异,确定疲劳断裂位置和疲劳极限。结果表明:根据试件表面温度变化可以预测疲劳断裂位置;以此法确定的热处理300M钢疲劳极限为833MPa,与常规疲劳试验测得的疲劳极限吻合较好;加载初期300M钢升温到一定温度后形成平稳段,在断裂前温度快速升高。     

超高强度钢30OM韧化热处理

绪言 长期以来,为发展高强度、超高强度钢已有很多行之有效的强化理论和工艺方法。但有关韧化的理论和实践却比较少见。至今,能同时提高强度和韧性的理论和方法唯细化晶粒而已。其他方法多以牺牲强度为前提。以致诸如强度降低而韧性增高、强度提高而韧性不降低等都被泛称之谓“韧化”。用以评价钢的韧性指标包括冲击韧性(a_k)、断袭韧性(K_(IC))和塑—脆转变温度等。 改善韧性是确保超高强度钢工程应用的重要条件,也是发展超高强度钢的重要前提。为提高韧性,人们不断改进熔炼技术、提高钢的纯洁度,寻求有效的合金添加元素。还作了如高温奥氏体化处理、循环热处理、形变热处理等。等温热处理也是钢中常用的韧化工艺方法。 300M钢是目前飞机构件中使用强度最高的钢种。采用真空熔炼后钢的纯洁度达到较高水平。具有良好的韧性。在国外飞机起落架和机翼构件上广泛应用。结合我国飞机设计特点和要求,进一步改善韧性以扩大应用到机身、机翼构件变得非常需要和迫切。     

300M钢的精细组织

美国采用的高强度钢300M是AISI4340钢的改型,经改进后的钢种可以推迟第一类回火脆性,提高回火温度,从而有利于消除内应力,保持高的强度。为研制这种钢材,我们用透射电镜对300M钢淬火状态和等温状态的微观组织进行了观察分析,从而探讨其各相形态、分布以及数量、稳定性对性能的影响。     

宝钢研成飞机起落架用钢及钛合金结构用钢

据报道,自国家大型飞机研制重大科技项目2007年立项以来,宝钢发挥航空特种材料研发优势提前介入,启动了“大飞机”项目关键特种冶金材料的预研、试制工作。目前,大型飞机起落架用300M超高强钢、4大牌号钛合金结构用钢已研制成功,与“大飞机”项目相关的发动机用特种钢等的研发也已全面展开。     

飞机起落架用超高强度不锈钢的研究及应用进展

本文结合飞机起落架的设计理念,梳理了飞机起落架用超高强度钢及高强不锈钢的应用及发展历程,重点阐述了典型超高强度不锈钢的成分、组织和力学性能以及强韧化机理。建议通过材料热力学动力学计算创新设计新的超高强度不锈钢钢种;提出新型超高强度不锈钢的组织设计,将更关注多类型或高密度的共格析出强化以及高力学稳定性残余奥氏体的强韧化作用机制;最后指出采用最新的一些加工工艺技术,如等温多向锻造工艺技术,可显著提高超高强度不锈钢的综合力学性能。     

300M钢的热变形行为及热锻成形工艺研究现状

300M钢凭其优异的综合力学性能而被广泛应用于飞机起落架大型构件的生产。在大型构件的热锻成形过程中,材料的流动行为及组织演变受到众多因素影响,变形机制复杂。主要从300M钢的热变形本构模型、微观组织演变以及锻造工艺三方面对现有研究进行综述。在热变形本构模型方面,综述了300M钢在单道次及多道次热变形下的本构模型的研究现状。在微观演化方面,综述了300M钢热变形各个阶段所对应的组织演化机制,包括晶粒长大、动态再结晶、静态再结晶、亚动态再结晶以及相变过程。此外,从数值分析角度综述了热锻成形工艺的研究现状。最后,针对现有研究提出了后续值得继续深入研究的方向。     

30OM钢微观亚组织单元尺寸与力学性能

一、前言 低合金结构钢的力学性能受相转变产物的控制。许多研究表明,具有板条马氏体和贝氏体混合组织的结构钢,其强度和韧性受晶粒尺寸的影响。Hall—petch公式表明了它们之间的关系。最近的研究已涉及到各微观组织的几何尺寸对性能的影响,如马氏体束尺寸是控制钢力学性能的主要微观组织参数,马氏体板条平均参数与屈服强度有倒数关系,马氏体束尺寸和马氏体板条宽度的减小会同时产生强度和韧性的提高。分布于马氏体中的下贝氏体呈针状分布,分割原奥氏体晶粒,与回火马氏体一起提供较好的强韧性。贝氏体的形状、尺寸及其分布对力学性能的影响要比马氏体和贝氏体强度差别所造成的影响大等。研究结果表明,组织对力学性能的影响是很复杂的。对具有混合组织的钢而言,各组织单元的尺寸、分布等均对材料的力学性能发生影响。 300M钢是目前广泛用于制造飞机起落架的一种中碳低合金超高强度钢,有关热处理与组织、性能等关系都已有报道,但是,对300M钢淬火、回火中各微观组织的几何参数及其影响却研究很少,本文探讨了     

GC-4钢焊接圆筒弯曲及程序控制疲劳试验的研究

一、前言 飞机起落架选用的GC-4(40CrMnSiMoA)钢,在生产中经常产生焊接缺陷,为了保证飞行安全,运用断裂力学方法对GC-4钢焊接起落架进行了寿命计算。 本文为补充GC-4钢焊接起落架的疲劳分析工作,提供GC-4钢焊接起落架寿命计算中所需的疲劳试验数据。给出焊接圆筒弯曲条件下的S-N曲线,对试验结果采用了两种方法进     

AF1410与300M钢的腐蚀冲击疲劳行为

根据舰载飞机起落的服务条件提出了腐蚀冲击概念和试验方法，考察了两种起落架材料在盐水中的腐蚀冲击疲劳行为，包括冲击疲劳寿命，裂纹萌生与扩展速率。尽管两种材料在空气中的冲击疲劳寿命几乎相等。但300M钢在盐水中的冲击疲劳寿命下降幅度较大。在盐水介质中，氢脆加速300M钢冲击疲劳裂纹的萌生和扩展。局部塑性变形区优先腐蚀促使AF1410钢的裂纹萌生，盐水对AF1410钢的裂纹扩展速率没有影响。     

飞机起落架零件真空热处理变形规律及控制试验研究

试验研究了飞机３００Ｍ钢起落架大型零件采用真空热处理后的变表规律。提出了控制及减小变形的一些措施，如缓慢升温，６００℃／１．５ｈ预热，正确的吊挂等。     

等温淬火组织中残余奥氏体回火转变的研究 “兼论贝氏体回火脆性”

本文测定了30CrMnSiNi2A钢等温淬火后Ar回火动力学,进行回火组织的动、静态观察并研究了该钢的回火脆性和Ar的稳定性。结果表明:等温淬火后Ar的C曲线上支对应上(或反)贝氏体转变,下支对应下贝氏体或等温马氏体转变;热处理制度可以控制Ar的稳定性;Ar分解为上(或反)贝氏体、断续碳化物膜和回火冷却及形变时转变为马氏体是引起回火脆性的重要因素(特别是对含Ar较多的组织)。等温淬火后工件宜在250～300℃回火。     

一种SCWR包壳管用9-12%Cr低活性F/M钢的组织及析出相研究

运用Thermo-Calc软件进行热力学计算,预测了一种新型9-12%Cr低活性F/M(铁素体/马氏体)实验钢的组织。对淬火回火热处理后的显微组织进行了观察,并对析出物进行电子衍射结构分析和EDS化学成分检测。结果表明,实验钢是典型的回火板条马氏体组织,位于各种晶界上的析出物均为富Cr的碳化物M_(23)C_6,其化学成分随碳化物的形貌变化而变化。对实验钢进行60%冷变形并随后在820℃退火10-300 min,M_(23)C_6在完全再结晶、奥氏体相变过程中进一步球化,Cr、W不断富集,Cr/Fe逐渐升高至2后成分趋于稳定,化学组成接近于(Cr_(15)Fe_6W_2)C_6。     

海鸥300飞机起落架着陆动力学试验研究

针对海鸥300水陆两栖飞机起落架落震试验的技术需求,研制一套用于轻型飞机起落架落震试验的动力冲击试验系统,解决了低摩擦滑道设计、机轮高速带转、跑道模拟、撞击平台设计等关键技术.结合CCAR-23-R3要求,完成了海鸥300前起落架落震调参试验、限制落震试验和储备能量吸收落震试验.结果表明,试验系统工作稳定可靠,起落架限...     

300M钢拉伸试样异常断裂原因分析

300M钢在进行拉伸试验时,在试样夹持头过渡区发生异常断裂。通过化学成分分析、宏观检验、金相检验、硬度测试与扫描电镜分析的方法,对试样异常断裂的原因进行了分析。结果表明:该试样的异常断裂与试样热处理过程中产生增碳现象和试样夹持头台阶设计不合理有关。     

超高强度钢低倍粗晶与高倍组织的关系

对一种飞机起落架用超高强度钢的低倍粗晶与高倍组织进行了对应研究。结果表明，低倍粗晶不仅是粗大奥氏体晶粒的宏观表现，还与一种特殊上贝氏体组织的存在有关。     

30CrMnSiNi2A钢等温淬火获得马氏体和贝氏体组织与性能的研究

本文研究了30CrMnSiNi2A钢等温淬火获得马氏体和贝氏体组织与力学性能的关系。试验结果表明:采用适当的等温淬火来控制马氏体和贝氏体的相对含量,可显著提高该钢的强韧性,对提高飞机的可靠性有重要的实际意义。     

热处理工艺参数对超高强度衬板用合金钢组织及冲击磨料磨损性能的影响

对于一种自行设计成分的超高强度衬板用合金钢进行了热处理试验,采用正交试验及极差分析的方法,分析了热处理参数对试验钢力学性能的影响。通过冲击磨料磨损试验,对比优化后工艺及原有工艺的耐磨性,进一步研究了热处理参数对耐磨性的影响。结果表明,各热处理参数对硬度均影响不大,回火温度对试验钢的屈服强度和抗拉强度影响最大,淬火温度对试验钢的冲击韧性影响最大。试验钢的最优热处理工艺为:(950℃保温1.5h)油淬+(300℃保温2h)回火+空冷至室温。试验钢在热处理后获得了均匀的贝氏体+马氏体+残余奥氏体混合组织,抗拉强度达到1839MPa,屈服强度达到1631MPa,硬度达到50.1HRC,冲击韧性值达到11.9J/cm2,综合力学性能良好,且耐磨性在任何冲击功条件下均高于原有工艺。