【正文】 很大的親和力，并能形成密度小容易上浮的難熔化合物。%之間，錳能溶于鐵素體中，形成含錳的鐵素體，起著強(qiáng)化鐵素體的作用；錳還能溶于Fe3C中形成合金滲碳體，從而提高碳鋼的強(qiáng)度，錳是有益的雜質(zhì)元素，少量的錳對(duì)鋼的性能影響不顯著。它對(duì)硬度的提高能夠持續(xù)到很高的溫度是由于固溶體硬化，但是在降低Ac1和Ms溫度上的作用很細(xì)微[21]。鉻也明顯地提高鋼的強(qiáng)度，在相同的強(qiáng)度硬度條件下，鉻鋼有比碳鋼高的塑性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。鈦：鈦元素是有效的強(qiáng)化元素，在馬氏體時(shí)效鋼中主要是通過析出金屬間化合物來強(qiáng)化鋼的，在無鈷馬氏體時(shí)效鋼中，%Ti，強(qiáng)度會(huì)增加54MPa。硅：硅元素可以提高低溫回火抗力，有利于鋼的抗氧化性，但促進(jìn)過時(shí)效工藝工程難以控制，%以下[1820]。AerYetl00鋼中添加的稀土元素以多元微量稀土元素進(jìn)一步提高AerMetl00鋼韌性是一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。研究表明，稀土元素La對(duì)AFl410鋼的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面，改變S的夾雜物性質(zhì)和形態(tài)，將CrS、MnS等夾雜物變質(zhì)為稀土氧化物，同時(shí)改變空間分素以Ce為主。研究表明，盡管在468℃處理時(shí)組織中已大量沉淀析出M2C，但仍有相當(dāng)多的M3C對(duì)鋼的韌性起到不良作用[1011]。 AerMetl00鋼的研究方法AerMetl00鋼熱處理工藝參數(shù)的變化對(duì)組織的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：(殘余)奧氏體的數(shù)量、穩(wěn)定性和析出相的種類與分布。翁宇慶在超細(xì)晶理論及技術(shù)進(jìn)展一文中研究了運(yùn)用形變與相變的耦合產(chǎn)生超細(xì)晶、運(yùn)用納米析出相產(chǎn)生超細(xì)晶以及機(jī)械用鋼的超細(xì)晶化三個(gè)主要方面。文章中指明了在相同合金和熱處理工藝條件下，系統(tǒng)圖元素或者鈣元素會(huì)對(duì)合金的力學(xué)性能特別是斷裂韌度起積極作用[3]。而后中國開始走自主研發(fā)的道路，通過不懈的努力，先后研制出了一系列的新型鋼種，例如35Si2Mn2MoA鋼等等。同時(shí)，法國的Manior公司通過在新型的抗?jié)B碳合金XM、XTM中添加微量的稀土元素，使該鋼種獲得了優(yōu)異的性能，使得該鋼種在世界石化行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[6]。—現(xiàn)代航空工業(yè)的一種新型超高強(qiáng)度合金一文中著重研究了不同的熱處理工藝對(duì)AerMet100合金強(qiáng)度的影響，文中與AF1410鋼做了比較，說明了V型缺口沖擊試驗(yàn)下，AF1410鋼具有更好的沖擊吸收功，但當(dāng)溫度為55℃時(shí)，AerMet100鋼仍然具有很強(qiáng)的沖擊吸收功，達(dá)到了40J，這說明了AerMet100合金在低溫下也具有很好的韌性。同時(shí)它還能提供比其更大的抗應(yīng)力腐蝕斷裂和抗疲勞斷裂的能力。隨著飛機(jī)性能的不斷改進(jìn)，對(duì)其使用的結(jié)構(gòu)材料提出了越來越高的要求，只有綜合性能優(yōu)良的材料才能滿足所設(shè)計(jì)的要求。Cr元素在Aermet100鋼中的存在可以使得合金的硬度和強(qiáng)度得到提升，但是當(dāng)其含量過高時(shí)卻會(huì)使合金產(chǎn)生過時(shí)效化，%~4%之間。AerMetl00鋼化學(xué)成分主要是：C：0．23％，Co：13．4％，Cr：3．1％，Ni：11．1％，Mo：1．2％。世界范圍內(nèi)航空事業(yè)在告訴的發(fā)展，超高強(qiáng)度鋼作為最重要的結(jié)構(gòu)材料，對(duì)其使用性能提出了更高的要求，要在具有超高強(qiáng)度的前提下而且要同時(shí)具有良好的抗斷裂韌性和抗疲勞性能。這類鋼的主要特點(diǎn)是有良好的耐蝕性、抗氧化性。這類鋼所具有的主要特點(diǎn)是：有高淬透性，可以空冷淬火，并且熱處理后殘余應(yīng)力很?。贿@類鋼中殘余奧氏體比較穩(wěn)定；該鋼在比較高的溫度下還能保持較好的強(qiáng)度，故該鋼還具有較好的耐熱性。在這樣的高鎳馬氏體中含有能引起時(shí)效強(qiáng)化的合金元素，借助于時(shí)效強(qiáng)化，從過飽和的馬氏體中析出彌散分布的金屬間化合物，使鋼獲得高強(qiáng)度和高韌性。對(duì)于超高強(qiáng)度鋼來說，隨著強(qiáng)度提高，其缺口敏感性會(huì)增大，故在此類鋼中S、P等雜志元素越少越好，%。Aermet100馬氏體不銹鋼與AF1410鋼有很多相似之處，比如都含有很高的碳元素和鉻元素[12]。從上世紀(jì)40年代開始，美國首先使用AISI4340結(jié)構(gòu)鋼通過采用比較低的回火溫度這種熱處理工藝，使得鋼材的強(qiáng)度達(dá)到了一個(gè)新的高度，達(dá)到1600~1900MPa。%~%時(shí)隨著Y含量的增加硬度呈上升趨勢(shì)，%時(shí)硬度、強(qiáng)度達(dá)到最高值，%~%增加時(shí)硬度、強(qiáng)度值逐漸下降。在實(shí)驗(yàn)過程中主要采用了掃描電鏡掃描（SEM），X射線衍射（XRD）等分析方法。關(guān)鍵詞：AerMet100；Y；馬氏體；XRDAbstractThis paper is mainly take the maraging stainless steelAerMet100 as the search object, research the influence on organization and mechanical property of Aermet steel made by adding different content of earth element Y and taking different of heat treatment the experiment mainly adopts the analysis method of scanning electron microscopy (SEM), Xray diffraction (XRD) etc.Mechanical property shows that when the content of Y at %~%,the harding of steel have a rise tend with the increase content of Y,when the content of Y approach to % have a maximum of hardness and toughness，then the hardness and toughness decline with the content of Y increase at %~%.Microstructure observation showed that when Y content less than %, there are dispersion of the particles in the matrix, the matrix had reinforcement effect, when Y content reaches % around the grain boundary MC carbides of precipitation which have the bad influence on the strength of the matrix.XRD analysis found in the add element Y AerMet100 alloy martensite content is relatively high, in the process of the SEM analysis showed that, as the Y element content is below % (mass fraction) when give priority to with M2C carbide precipitation, when Y content more than %, mainly posed of MC type carbide.Keyword：Aermet100；Y；Martensite；XRD目錄第一章緒論 1 1 1 3 3 4 AerMetl00鋼的研究方法 5 5 6 7 應(yīng)用前景 8 9第二章 Y元素對(duì)Aermet100不銹鋼的組織的影響 10 10 10 10 10 11 11 XRD分析 14 17 TEM分析 18 18 19第三章 Y元素含量對(duì)Aermet100合金力學(xué)性能的影響 20 20 20 24 24結(jié)論 26致謝 27參考文獻(xiàn) 28第一章緒論超高強(qiáng)度鋼是指屈服強(qiáng)度不小于1380MPa的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。到了80年代初，美國成功研制出二次硬化超強(qiáng)鋼AF1410，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到了1860MPa。為了提高鋼的淬透性，添加的元素主要有Cr、Mn、Si、Ni、Mo等，這些元素可以過冷奧氏體的穩(wěn)定性。超低碳馬氏體時(shí)效硬化型超高強(qiáng)度鋼，通常稱馬氏體時(shí)效鋼。其特點(diǎn)是，馬氏體形成時(shí)不需要快冷，可變溫及等溫形成；具有體心立方結(jié)構(gòu)；硬度約為HRC20，塑性很好；再加熱時(shí)不出現(xiàn)像在低碳馬氏體中發(fā)生的回火現(xiàn)象，并有很大的逆轉(zhuǎn)變溫度遲滯，因而可以在較高溫度進(jìn)行馬氏體基體內(nèi)的時(shí)效硬化。高合金超強(qiáng)鋼是由9Ni4Co鋼發(fā)展而來。典型鋼種主要有05Cr17Ni4Cu4Nb、07Cr17Ni7Al以及OCr15Ni25Ti2MoVB等。其具有特殊的性能，硬度，拉伸強(qiáng)度，斷裂韌性和延展性。AerMet100鋼是AerMet系列目前最優(yōu)秀的代表之一。%，%，否則會(huì)合金組織性能將會(huì)有不良影響。關(guān)于微量雜質(zhì)元素及其有害作用的研究一直在進(jìn)行中，并且在研究過程中取的了不少的成果[12]。m。這種合金已被美國《研究與發(fā)展》雜志命名為1991年的一百種最有效的發(fā)明之一[34]。瑞典的Avesta公司在耐熱鋼中加入了適量的混合稀土元素，成功的開發(fā)出了比0Cr25Ni20鋼更加具有高溫持久強(qiáng)度的253MA鋼（含12%Ni，23%Cr），其高溫持久強(qiáng)度提高了20%~40%。在初期，國內(nèi)對(duì)超強(qiáng)鋼的研究主要是進(jìn)行對(duì)國外產(chǎn)品的仿制，五六十年代主要以仿制前蘇聯(lián)的鋼種為主，如30CrMnSiNi2A，70 年代開始以仿制美國的鋼種為主，如43300M、D6AC 等。李志、趙振業(yè)在AerMet100鋼的研究與發(fā)展一文中研究了雜質(zhì)元素和微量元素對(duì)合金斷裂韌度的危害以不同的熱處理工藝形成的逆轉(zhuǎn)變奧氏體對(duì)斷裂韌度產(chǎn)生的影響。并且AerMet100鋼在高溫下固溶處理后再經(jīng)過二次軋制，會(huì)是原始組織中未溶碳化物會(huì)全部的溶解，組織晶粒細(xì)化，對(duì)后續(xù)的處理提供了很大的便利[7]。文中得出結(jié)論，不同軋制溫度、不同冷卻條件下，隨著軋制溫度的下降鋼的強(qiáng)度有所增加，其延伸率有增加的趨勢(shì)，并且水冷+空冷的方式效果比單一的水冷要好[10]。相比而言，回火過程中形成的逆轉(zhuǎn)變奧氏體較殘余奧氏體位錯(cuò)密度低、應(yīng)力場(chǎng)小，因而更穩(wěn)定，而穩(wěn)定的在原奧氏體晶界或馬氏體板條間的逆轉(zhuǎn)變奧氏體對(duì)斷裂韌度的提高起到積極作用。106時(shí)，斷裂韌度達(dá)到178．2 MPam，但對(duì)目前工業(yè)化生產(chǎn)而言，也不是總能夠達(dá)到的這樣，控制鋼中殘余雜質(zhì)元素的存在形式、使其對(duì)韌性的破壞作用降到最低就成為AerMetl00鋼研究的重要方面。表現(xiàn)在材料組織中，夾雜物的含量會(huì)略有增加，這可能是標(biāo)準(zhǔn)AMS6532B中對(duì)夾雜物要求放松的一個(gè)原因。氮：氮元素與碳元素有著基本上相同的作用，都會(huì)提高馬氏體硬度和二次硬化作用，但是相對(duì)于碳