【文章內(nèi)容簡介】 ?（ 3）可提高鋼件的疲勞強度，改善對缺口的敏感性。 ?（ 4）由于氮化處理溫度較低，熱處理變形小，因此特別適合于尺寸精度要求較高或最終熱處理要求變形小的機械零件（如機床絲桿、鏜桿，大馬力內(nèi)燃機曲軸等）。 ?應當說明的是，隨著滲氮新工藝的發(fā)展，如氮碳共滲、離子氮化等工藝的采用，可通過氮化處理工藝改善性能的鋼種逐漸增多，如中碳合金結(jié)構(gòu)鋼、鉻鋼、鉻鉬鋼、鉻釩鋼、鎳鉻鉬鋼、鉻錳鈦鋼、鉻含量（質(zhì)量分數(shù)） 5%的模具鋼 H11和 H13， F和 M系列不銹鋼， A不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼等。 Ultrahighstrength steels 超高強度鋼 ?通常認為，抗拉強度超過 1500MPa或屈服強度超過 1380MPa的合金結(jié)構(gòu)鋼為超高強度鋼。 ? 1. 性能要求 ?（ 1）很高的強度、比強度（其比強度與鋁合金接近）和疲勞強度 在靜載荷和動載荷條件下，能承受很高的工作應力，從而可減輕結(jié)構(gòu)重量。為保證極高的強度，此類鋼充分利用了 M強化、細晶強化、化合物彌散強化與溶質(zhì)固溶強化等多種機制的復合強化作用。 ?（ 2）足夠的韌性 評價此鋼韌性的指標是材料的斷裂韌性。具有較高斷裂韌性的超高強度鋼，在復雜的環(huán)境下能承受高的工作應力，不致發(fā)生低應力脆斷。而改善韌性的關鍵是提高鋼的純凈度（降低雜質(zhì) S、 P含量和非金屬夾雜物含量）、細化晶粒（如采用形變熱處理工藝）并減小對碳的固溶強化的依賴程度（故超高強度鋼一般是中低碳、甚至是超低碳鋼）。 2. 類別、典型牌號及熱處理 ?（ 1）低合金超高強度鋼 它是在合金調(diào)質(zhì)鋼基礎上發(fā)展起來的，其 WC=%～ %，WMe總量 =5%左右。通過淬火和回火，或者等溫淬火處理，可獲得 M回火，或 B下 +M回的混合組織，以達到高強度和良好的韌性。 ◎ 其典型牌號有 30CrMnSiNi2A、32Si2Mn2MoVA、 45CrNiMo1VA（ D6AC）等，此類鋼的生產(chǎn)成本較低、用途廣泛，主要用于制造飛機結(jié)構(gòu)件，如主起落架的支柱、輪叉、機翼主梁；固體火箭發(fā)動機殼體、炮筒、高壓氣瓶和高強度螺栓等。 2. 類別、典型牌號及熱處理 ?（ 1）低合金超高強度鋼 ◎ 提高鋼的純凈度是改善斷裂韌性的關鍵。為了降低鋼中氣體和非金屬夾雜物，通常采用電弧爐或真空感應爐冶煉鑄成電極再經(jīng)真空自耗重熔。如 45CrNiMo1VA鋼分別采用四種冶煉工藝，均經(jīng)過 900℃ 正火， 880℃ 油淬， 550℃ 回火，其抗拉強度為 1520MPa。而斷裂韌性卻相差很大，見下表。 表 5＃ 45CrNiMo1VA鋼的斷裂韌性 冶煉工藝 性能 真空感應爐加真空自耗重熔 真空感應爐加電渣重熔 電弧爐加真空自耗 電弧爐加電渣重熔 斷裂韌性/MPam 3/2 2. 類別、典型牌號及熱處理 ?（ 2）二次硬化型超高強度鋼 系指通過淬火+高溫回火后，析出特殊合金 K而達到彌散強化（二次硬化）效果的超高強度鋼。主要包括 CrMoV型中碳中合金 M熱作模具鋼、高韌性 9Ni4Co型和 10Ni14Co型高韌性超高強度鋼。 ?① H型（ CrMoV型）中合金超高強度鋼 該鋼是從含 5%Cr的工模具鋼移植而來，由于它在高溫回火下有很高的強度和較滿意的塑韌性，抗熱性好（在常溫至500℃ 之間有類似良好耐熱材料那樣的性能），組織穩(wěn)定（ 590℃ 、 60h和 540℃ 、大于 100h回火下），從而具有作為高速飛機高強材料的可能性。 2. 類別、典型牌號及熱處理 ?② 9Ni4Co型（ NiCoCrMo型）超高強度鋼 如 30Ni9Co4CrMoA鋼經(jīng)淬火后于 550℃ 回火，其抗拉強度為 1520～1650MPa，斷裂韌性 KⅠ C可達 100MPam1/2以上。該鋼的焊接性好，具有良好的熱穩(wěn)定性，適于 370℃ 以下長期使用。 ?③ 10Ni14Co型超高強度鋼 其典型鋼種是16Ni10Co14Cr2Mo1（ AF1410）鋼，是可焊接的高合金二次硬化型超高強度鋼，加熱至 830℃ A化后，在空冷條件下形成高位錯密度板條 M，經(jīng) 510℃ 時效析出細小彌散分布的合金碳化物 M2C取代 Fe3C，從而獲得高強度、高韌性。其抗拉強度達 1620MPa 以上、斷裂韌性KⅠ C大于 143 MPam1/2，抗應力腐蝕性能好，應力腐蝕開裂臨界斷裂因子 KⅠ SCC值高達 84 MPam1/2，比一般超高強度鋼高 3倍以上，常用于制造飛機重要受力構(gòu)件，如海軍飛機著陸鉤等。 2. 類別、典型牌號及熱處理 ?（ 3）馬氏體時效鋼 它是鐵 鎳基超低碳高合金超高強度鋼通過 M相變和時效析出金屬間化合物而達到強化效果的超高強度鋼。如 18Ni馬氏體時效鋼經(jīng) 820℃ 固溶處理，然后可在很寬的溫度范圍內(nèi)進行時效處理，時效過程中析出 Ni3Mo、Ni3Ti等金屬間化合物，提高了鋼的強韌性 。 ?（ 4）超高強度不銹鋼 它是在不銹鋼基礎上發(fā)展起來的，具有較高的強度和耐蝕性。依據(jù)其組織和強化機制的不同，也可分為馬氏體沉淀硬化不銹鋼、半奧氏體沉淀硬化不銹鋼和馬氏體時效不銹鋼等。由于其 Cr、 Ni合金元素含量較高，故其價格也很昂貴，通常用于對強度和耐蝕性都有很高要求的零件。 Spring steels 彈簧鋼 ?1. 工作條件、主要失效形式與性能要求 ?彈簧鋼系指用于制造各種彈簧的鋼種。彈簧的主要作用是吸收沖擊能量，緩和機械的振動和沖擊作用。 1. 工作條件、主要失效形式與性能要求 ?其主要的失效形式就是因彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞載荷所導致的彈簧類零件 疲勞斷裂 ，以及由材料的彈性極限較低而引起彈簧的 過量變形 以致失去彈性等。因此彈簧鋼應具備以下性能 : ?（ 1）高強度和高屈強比 以保證彈簧有足夠高的彈性變形能力，并能承受大的載荷。 ?（ 2）高的疲勞強度 以保證彈簧在長期振動和交變應力作用下不產(chǎn)生疲勞破壞。 ?（ 3）一定的塑、韌性 為滿足成形需要和可能承受的沖擊載荷，應有一定塑、韌性。 ?（ 4）此外，一些在高溫或腐蝕條件下工作的彈簧，還應具有 良好的耐熱性或耐蝕性等 。 2. 化學成分特點 ?（ 1）高碳 目的是保證其較高的彈性極限與屈服強度。一般碳素彈簧鋼的碳含量為 0． 6%～ 0． 9%，合金彈簧鋼的碳含量為 %～ %。 ?（ 2）合金化原則 加入 Si、 Mn、 Cr等主加元素，主要目的是提高淬透性、強化 F，亦可提高回火穩(wěn)定性(其中以 Si的作用最大 )。輔加元素 W、 V及 Cr等較強 K形成元素，起到細化晶粒的作用 ,進一步提高淬透性，不易脫碳和過熱，保證鋼在較高使用溫度下仍具有較高的高溫強度和韌性，同時還提高回火穩(wěn)定性。 ?應注意， Si含量高時有石