【正文】 工件置于溫度稍低于M點的淬火介質(zhì)中保持一定時間，使鋼發(fā)生部分的馬氏體轉(zhuǎn)變，然后取出空冷。（c）所示，分級淬火法是將是將加熱好的工件置于稍高于M點的熱態(tài)淬火介質(zhì)中（如融熔硝鹽、熔堿或熱油）。 各種淬火方法鋼的淬火方法很多，現(xiàn)根據(jù)冷卻方式來加以劃分，圖 各種淬火方式示意圖（a）單液淬火法；（b）雙液淬火法；（先水淬后油冷）；（c）分級淬火法；（d）貝氏體等溫淬火法；（e）馬氏體等溫淬火法；（f）預(yù)冷（空冷）淬火法 單液淬火法 其特點是工件經(jīng)加熱后，置于某一種淬火介質(zhì)（如水、油或其他等）中冷卻，亦即直接淬火，（a）所示。2)焊接性 該鋼的焊接裂紋傾向性較大，因此焊接時，應(yīng)嚴格按工藝說明書進行。 滿足失效抗力指標(biāo)的材料，滿足這個部件的材料，具有抗拉強度=166798MPa，應(yīng)在低合金鋼超高強度鋼中選取。超高強度鋼的缺點之一是焊接性差，因焊接造成的螺紋屢見不鮮，起落架支柱在斜撐桿螺栓襯套部位因嚴重焊接缺陷折斷幾次；左支柱因嚴重裂紋及未焊透，以致造成折斷。焊接過程對性能的影響愈小，即意味著可焊性愈好。鋼的抗拉強度值愈高，因含H使塑性及韌性降低的程度便愈大，即氫脆敏感性愈高，容易產(chǎn)生氫脆斷裂。其臨界裂紋長度在任何情況下都是很短的，已出現(xiàn)裂紋的剩余強度并不能對起落架壽命給予很大貢獻，因此國內(nèi)還沒有堅持要求對起落架進行損傷容限分析。因此要提高超高強度鋼的疲勞壽命，可能需要更高的塑性和韌性的配合，近來提出的疲勞無裂紋壽命表達式，對各種材料的沖擊疲勞性能全面定量比較，提供可取的研究方法。各國均有明確規(guī)定，同時要求延伸率和斷面收縮率，其經(jīng)驗指標(biāo)一般取8%、35%、和59J/cm。與飛機的其他構(gòu)件不同，它承受地面載荷，即在飛機降落時承受飛機的全部重量和慣性力，而在空中不承受任何載荷。鉛在鋼中完全不溶，以2—3um的極細微粒均勻分布于鋼中，使切屑易斷，同時起潤滑作用，改善鋼的切削性能，少量磷深入鐵素體中，可提高其硬度和脆性，有利于獲得良好的表面光潔度。一般，合金鋼的切削性能比碳鋼差。4）切削性能 切削性能為金屬被切削的難易程度和加工表面的質(zhì)量，通常由切削抗力大小、刀具壽命、表面光潔度和斷屑性等因素來衡量。3）焊接性能 焊接性能是一般指金屬的可焊性和焊接區(qū)的使用性能，主要由焊后開裂的傾向性和焊接區(qū)的硬度來評判。合金元素溶入體中，或在鋼中形成碳化物（如鉻、鉬、鎢、釩等），都使鋼的熱變抗力提高和熱塑性明顯下降，而容易鍛裂。鋼的工藝性能主要包括以下幾方面。在考慮耐磨性而必須含有碳化物時，它們的粒子應(yīng)盡量細小并分布均勻，這同時對強度和韌性都有利。鎳含量超過13%時，甚至能消除韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。低、中強鋼的TC較高，而且在TC以下解理斷裂時韌性非常低，在TC以上韌窩斷裂時韌性較高，所以只要不發(fā)生解理斷裂，它們一般都有足夠高 三種基本斷裂形式的示意圖的韌性。金屬的斷裂為裂紋的形成和擴展的過程。合金元素加入鋼中，首要的目的是提高淬透性，保證在淬火時容易獲得馬氏體。實際金屬中，都是幾種強化機制同時起作用，很少只有一種強化機制起作用的。鋼中珠光體內(nèi)滲碳體片所起的強化作用也屬于第二相強化，其強化量與片間距的平方根成反比。 純鐵與軟剛的屈服強度與晶粒尺寸的關(guān)系細化晶粒在提高鋼強度的同時也改善韌性，這是其它強化機制不可能做到的。細晶強化：晶界分大角度晶界（如奧氏體、鐵素體的晶粒邊界等）和小角度晶界（如馬氏體板條間的界面、亞晶粒之間的界面等）兩類。金屬的塑性變形是位錯的運動引起的，所以阻礙位錯運動都會使金屬的強度提高，造成強化。二次硬化也可以由回火時冷卻過程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的二次淬火所引起。殘余奧氏體量過多時鋼的硬度和疲勞抗力下降，因此須進行冷處理（將鋼冷至Mf點以下）以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；或進行多次回火，使殘余奧氏體因析出合金碳化物而使Ms、Mf點上升，并在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體（即發(fā)生所謂二次淬火）。Mo的價格較貴，不單純作提高淬透性的元素使用。：W、Mo 、Cr。1）對奧氏體形成速度的影響 Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大，形成難溶于奧氏體中的合金碳化物（），顯著阻礙碳的擴散，大大減慢奧氏體形成速度。 對鐵碳相圖臨界點（S點和E點）的影響 擴大相區(qū)的元素使鐵碳合金相圖中的共析轉(zhuǎn)變溫度下降；縮小相區(qū)的元素則使其上升，并都使共析反應(yīng)在一個溫度范圍內(nèi)進行。與碳的親合力較強的Cr、Mo、W等，含量較低時基本上與鐵一起形成合金滲碳體；含量較高時可形成新的合金碳化物。另外一些元素，如B、Nb、Zr等，雖然也使相區(qū)溫度范圍縮小，但不能使其封閉，（b）的FeNb相圖所示，它們稱為部分縮小區(qū)的元素。 合金元素與鐵的作用幾乎所有合金元素（除Pb外）都可與鐵形成合金鐵素體或合金奧氏體。磷化處理及能對低合金高強度鋼零件起到有效的保護作用又能避免氫脆的發(fā)生，符合低合金高強度鋼零件的防腐要求。自20世紀(jì)60年代以來，合金鋼和不銹鋼的質(zhì)量與性能都有所提高，成本降低，工藝性能改善，因而在航空航天工業(yè)中仍占有重要地位。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。通過提高冶金質(zhì)量、調(diào)整成分和改善熱處理工藝，這類鋼可滿足各種使用要求。隨著油漆技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在多采用樹脂烤漆。它們使As點下降，A4點上升，從而擴大相的存在范圍。常用非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。合金碳化物MnC、CrCCr2CFeW 3C等，比合金滲碳體的穩(wěn)定性更高，而特殊碳化物MoW2c、Vc、TiC等的穩(wěn)定性最高。（b）所示，幾乎所有合金元素都使共析點碳含量降低；共晶點也有類似的規(guī)律，尤以強碳化物形成元素的作用最強烈。Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。由于錳鋼有較強的熱傾向，其加熱溫度不應(yīng)過高，保溫時間應(yīng)較短。別外，兩種或多種合金元素的同時加入對淬透性的影響，比單元素的影響總和還強得多，例如鉻錳、鉻鎳鋼等。使得合金鋼在相同溫度下回火時，比同樣碳含量的碳鋼具有更高的硬度和強度（對工具鋼和耐熱鋼特別重要），或者在保證相同強度的條件下，可在更高的溫度下回火，而使韌性更好些（對結(jié)構(gòu)很重要）。250400℃間的第一類回火脆性，是由相變機制本身決定的，無法消除，只能避開，但加入13%硅，可使其溫區(qū)移向較高溫度。此應(yīng)力場與運動位錯的應(yīng)力場發(fā)生交互作用，使位錯的運動受阻。強化量 與晶粒度有以下關(guān)系：=K式中d代表晶粒的直勁；Kg是與晶粒尺寸無關(guān)的比例系數(shù)。當(dāng)粒子間距或粒子直徑很小時，位錯切割粒子而通過[（a）]，強化效應(yīng)隨粒子間距的增大而增強；但當(dāng)粒子間距大于某臨界值時（例如一般工業(yè)合金的情況），位錯則繞過粒[（b）]，其強化量與粒子間距成反比，即粒子愈大，強化量 愈?。? =式中 代表粒子間距：Kp是比例系數(shù)。位錯所造成的強化量 與金屬中的位錯密度的平方根成比例：=式中P代表位錯密度；Kd是比例系數(shù)。馬氏體中溶有過飽和碳和合金元素，產(chǎn)生很強的固溶強化效應(yīng)：馬氏體形成時產(chǎn)生高密度位錯，位錯強化效應(yīng)很大；奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時，形成許多極細小的、取向不同的馬氏體束，產(chǎn)生細晶強化效應(yīng)。合金元素加入的第二個目的是提高鋼的回火穩(wěn)定性，使鋼回火時析出的碳化物更細小、均勻和穩(wěn)定；并使馬氏體的微細晶粒及高密度位錯保持到較高溫度。第一種是解理斷裂，金屬沿特定的晶面（鋼的解理面為{100}）斷開，為典型的和質(zhì)量重要的脆性斷裂形式，多發(fā)生在溫度低，加載速度大、金屬塑性差的情況下；第二種是韌窩斷裂，以金屬中某些第二相粒子或夾雜物為中心形成孔洞，然后孔洞長大、匯合而導(dǎo)致斷裂，在斷口上有大量窩坑，是一種韌性斷裂形式；第三種是沿晶斷裂，裂紋由晶界產(chǎn)生并沿晶界傳播而發(fā)生斷裂，是很脆的斷裂形式，主要由于晶界上元素富集，析出第二相特別是脆性相所引起。 中、低強度鋼和高強度鋼的沖擊韌性隨溫度變化的關(guān)系2）提高鋼韌性的途徑與強度比較，韌性對組織更敏感，影響強度的因素，對韌性的影響更大。 鋼的間隙固溶強化和位錯強化是最有效的強化方法，但它們帶來較大脆性。 非金屬夾雜、氫及其它雜質(zhì)元素在合金鋼中的有害作用表現(xiàn)得最強烈，對它們要嚴格控制。固、液相線的溫度愈低和結(jié)晶溫區(qū)愈窄，鑄造性能愈好?？偟恼f，合金鋼的鍛造性能比碳鋼差得多。例如，對于C﹥%的Mn鋼、熱軋鋼、調(diào)質(zhì)鋼，碳當(dāng)量Ceq為： =C+Mn+Si+Ni+Cr+Mo+V (%)式中元素符號代表其重量百分含量。硬度過低，切削時粘刀，易形成刀瘤，加工表面光潔度差；硬度過高，切削抗力大，刀具易磨損。最常用的元素是硫。合金鋼的淬透性高使淬火燥作變得比較容易，并且減少工件變形和開裂的傾向。在選用材料的強度時，應(yīng)考慮持續(xù)的振動和疲勞載荷對材料強度的影響，就是說材料的屈服強度，在使用過程中，并不是恒定不變的。我國新機種的設(shè)計除用靜強度外，也采用安全壽命設(shè)計的原則。而超高強度鋼當(dāng)處理成抗拉強度為1765~1961MPa時，疲勞極限僅為588~686MPa,疲~，而橫向疲勞極限還會更低。在基本相同的強度和斷裂韌性kc條件下，超高強度鋼的顯微組織不同，裂紋擴展速率da/dN出現(xiàn)成倍的差別，通過改變熱處理工藝、降低裂紋擴展速率是提高安全性的有效措施。鋼的抗拉強度愈高，其缺口敏感性往往愈大。 起落架的失效形式對失效形式的分析是一項嚴肅而復(fù)雜的任務(wù)，切不可輕率下結(jié)論，應(yīng)對故障進行全面的科學(xué)分析，必要時應(yīng)做模擬試驗以致再現(xiàn)故障。根據(jù)起落架的受力特點及所出現(xiàn)的故障事故分析認為，它的主要失效形式是疲勞引起的斷裂。有表中可見，后兩種鋼的性能比前三種鋼優(yōu)越，同一強度相比，40CrMnSiMoV鋼有較好的綜合機械性能。在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下相對易削性為45%。 雙液淬火法它是將加熱好的工件，先于鹽水中冷卻至400C左右，然后迅即轉(zhuǎn)至油中，（b）所示。由于這些因素的影響，工件淬火時的變形和開裂傾向顯著減少。 預(yù)冷淬火法預(yù)冷淬火法是將加熱好的工件，自爐中取出后在空氣中預(yù)冷一定時間，使工件的溫度降低一些，再置于淬火介質(zhì)中進行冷卻的一種淬火方法，（f）所示。 熱處理工藝對顯微組織的影響不同淬火溫度下，40CrMnSiMoV鋼的顯微組織有所不同。隨著回火溫度的提高，硬度值有所下降，但并不明顯。900加熱油淬+240回火為準(zhǔn)解理和部分沿晶混合的斷裂模式，其準(zhǔn)解理單元較大而斷面起伏較小。40CrMnSiMoV鋼在190等溫60分淬火，19016h + 2604h回火和300等溫30min淬火、19016h回火后的強度、塑性、沖擊韌性（室溫、低溫）、斷裂韌性、多沖疲勞壽命、周期強度， 可見，經(jīng)300等溫淬火后，鋼的強度可達到超高強度水平。該鋼的M點是260。 當(dāng)裂紋在基體中擴展遇到殘余奧氏體時，由于裂紋尖端處應(yīng)力集中超過A的屈服極限，A發(fā)生塑性變形，使裂紋尖端鈍化，這時裂紋或者穿過A繼續(xù)擴展，或者避開而改變到阻力較小的基體內(nèi)進行，這兩種方式都將使斷裂能增加。所以，300C等溫淬火獲得的貝氏體組織，具有良好的強韌性配合，并因此而具有優(yōu)良的疲勞性能。磷化膜用作漆底層可提高漆膜的黏附性能，提高漆膜的耐潮濕和耐侵水性能，可以基本上阻止可能發(fā)生的腐蝕擴散。的重要作用。3）T041脂膠磁漆干性良好，干后漆膜堅韌，顏色鮮艷，耐水性強，附著力好，有一定的耐氣候性。因此，我國的發(fā)展重點應(yīng)是大力開發(fā)經(jīng)濟型二次硬化超高強度鋼，以滿足飛機承力部件、坦克和裝甲車輛的結(jié)構(gòu)件等研制的需求，這對兵器裝備和航空工業(yè)的發(fā)展、研制水平的提升都有十分重要的作用。特別感謝楊漢嵩老師，張保豐老師和趙奎，丁丹丹同學(xué)他們對我的課題做了不少工作，給予我不少的