【正文】 工件置于溫度稍低于M點(diǎn)的淬火介質(zhì)中保持一定時(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按工藝說明書進(jìn)行。 滿足失效抗力指標(biāo)的材料，滿足這個(gè)部件的材料，具有抗拉強(qiáng)度=166798MPa，應(yīng)在低合金鋼超高強(qiáng)度鋼中選取。超高強(qiáng)度鋼的缺點(diǎn)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(yán)重焊接缺陷折斷幾次；左支柱因嚴(yán)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(qiáng)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(qiáng)度并不能對起落架壽命給予很大貢獻(xiàn)，因此國內(nèi)還沒有堅(jiān)持要求對起落架進(jìn)行損傷容限分析。因此要提高超高強(qiáng)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(dá)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(shí)要求延伸率和斷面收縮率，其經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)一般取8%、35%、和59J/cm。與飛機(jī)的其他構(gòu)件不同，它承受地面載荷，即在飛機(jī)降落時(shí)承受飛機(jī)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(xì)微粒均勻分布于鋼中，使切屑易斷，同時(shí)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(shí)，它們的粒子應(yīng)盡量細(xì)小并分布均勻，這同時(shí)對強(qiáng)度和韌性都有利。鎳含量超過13%時(shí)，甚至能消除韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。低、中強(qiáng)鋼的TC較高，而且在TC以下解理斷裂時(shí)韌性非常低，在TC以上韌窩斷裂時(shí)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(kuò)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(shí)容易獲得馬氏體。實(shí)際金屬中，都是幾種強(qiáng)化機(jī)制同時(shí)起作用，很少只有一種強(qiáng)化機(jī)制起作用的。鋼中珠光體內(nèi)滲碳體片所起的強(qiáng)化作用也屬于第二相強(qiáng)化，其強(qiáng)化量與片間距的平方根成反比。 純鐵與軟剛的屈服強(qiáng)度與晶粒尺寸的關(guān)系細(xì)化晶粒在提高鋼強(qiáng)度的同時(shí)也改善韌性，這是其它強(qiáng)化機(jī)制不可能做到的。細(xì)晶強(qiáng)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(cuò)的運(yùn)動(dòng)引起的，所以阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)都會使金屬的強(qiáng)度提高，造成強(qiáng)化。二次硬化也可以由回火時(shí)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(shí)鋼的硬度和疲勞抗力下降，因此須進(jìn)行冷處理（將鋼冷至Mf點(diǎn)以下）以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；或進(jìn)行多次回火，使殘余奧氏體因析出合金碳化物而使Ms、Mf點(diǎn)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(jià)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(qiáng)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(kuò)散，大大減慢奧氏體形成速度。 對鐵碳相圖臨界點(diǎn)（S點(diǎn)和E點(diǎn)）的影響 擴(kuò)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(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。與碳的親合力較強(qiáng)的Cr、Mo、W等，含量較低時(shí)基本上與鐵一起形成合金滲碳體；含量較高時(shí)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(qiáng)度鋼零件起到有效的保護(hù)作用又能避免氫脆的發(fā)生，符合低合金高強(qiáng)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(xiàn)的個(gè)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(gè)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(cuò)別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)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(diǎn)下降，A4點(diǎn)上升，從而擴(kuò)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(diǎn)碳含量降低；共晶點(diǎn)也有類似的規(guī)律，尤以強(qiáng)碳化物形成元素的作用最強(qiáng)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(qiáng)的熱傾向，其加熱溫度不應(yīng)過高，保溫時(shí)間應(yīng)較短。別外，兩種或多種合金元素的同時(shí)加入對淬透性的影響，比單元素的影響總和還強(qiáng)得多，例如鉻錳、鉻鎳鋼等。使得合金鋼在相同溫度下回火時(shí)，比同樣碳含量的碳鋼具有更高的硬度和強(qiáng)度（對工具鋼和耐熱鋼特別重要），或者在保證相同強(qiáng)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(jī)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(yùn)動(dòng)位錯(cuò)的應(yīng)力場發(fā)生交互作用，使位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)受阻。強(qiáng)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(shí)，位錯(cuò)切割粒子而通過[（a）]，強(qiáng)化效應(yīng)隨粒子間距的增大而增強(qiáng)；但當(dāng)粒子間距大于某臨界值時(shí)（例如一般工業(yè)合金的情況），位錯(cuò)則繞過粒[（b）]，其強(qiáng)化量與粒子間距成反比，即粒子愈大，強(qiáng)化量 愈?。? =式中 代表粒子間距：Kp是比例系數(shù)。位錯(cuò)所造成的強(qiáng)化量 與金屬中的位錯(cuò)密度的平方根成比例：=式中P代表位錯(cuò)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(qiáng)的固溶強(qiáng)化效應(yīng)：馬氏體形成時(shí)產(chǎn)生高密度位錯(cuò)，位錯(cuò)強(qiáng)化效應(yīng)很大；奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)，形成許多極細(xì)小的、取向不同的馬氏體束，產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)。合金元素加入的第二個(gè)目的是提高鋼的回火穩(wěn)定性，使鋼回火時(shí)析出的碳化物更細(xì)小、均勻和穩(wěn)定；并使馬氏體的微細(xì)晶粒及高密度位錯(cuò)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(qiáng)度鋼和高強(qiáng)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(qiáng)度比較，韌性對組織更敏感，影響強(qiáng)度的因素，對韌性的影響更大。 鋼的間隙固溶強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化是最有效的強(qiáng)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(qiáng)烈，對它們要嚴(yán)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。總的說，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(shí)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(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮持續(xù)的振動(dòng)和疲勞載荷對材料強(qiáng)度的影響，就是說材料的屈服強(qiáng)度，在使用過程中，并不是恒定不變的。我國新機(jī)種的設(shè)計(jì)除用靜強(qiáng)度外，也采用安全壽命設(shè)計(jì)的原則。而超高強(qiáng)度鋼當(dāng)處理成抗拉強(qiáng)度為1765~1961MPa時(shí)，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(qiáng)度和斷裂韌性kc條件下，超高強(qiáng)度鋼的顯微組織不同，裂紋擴(kuò)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(kuò)展速率是提高安全性的有效措施。鋼的抗拉強(qiáng)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(xiàng)嚴(yán)肅而復(fù)雜的任務(wù)，切不可輕率下結(jié)論，應(yīng)對故障進(jìn)行全面的科學(xué)分析，必要時(shí)應(yīng)做模擬試驗(yàn)以致再現(xiàn)故障。根據(jù)起落架的受力特點(diǎn)及所出現(xiàn)的故障事故分析認(rèn)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(qiáng)度相比，40CrMnSiMoV鋼有較好的綜合機(jī)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(shí)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(shí)間，使工件的溫度降低一些，再置于淬火介質(zhì)中進(jìn)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(qiáng)度、塑性、沖擊韌性（室溫、低溫）、斷裂韌性、多沖疲勞壽命、周期強(qiáng)度， 可見，經(jīng)300等溫淬火后，鋼的強(qiáng)度可達(dá)到超高強(qiáng)度水平。該鋼的M點(diǎn)是260。 當(dāng)裂紋在基體中擴(kuò)展遇到殘余奧氏體時(shí)，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(shí)裂紋或者穿過A繼續(xù)擴(kuò)展，或者避開而改變到阻力較小的基體內(nèi)進(jìn)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(qiáng)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(kuò)散。的重要作用。3）T041脂膠磁漆干性良好，干后漆膜堅(jiān)韌，顏色鮮艷，耐水性強(qiáng)，附著力好，有一定的耐氣候性。因此，我國的發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)是大力開發(fā)經(jīng)濟(jì)型二次硬化超高強(qiáng)度鋼，以滿足飛機(jī)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