【正文】 理單元較大而斷面起伏較小。與其韌性相對(duì)較低有關(guān)。斷口的形貌表明斷裂情形與其抗拉強(qiáng)度、延伸率是一致的。（a）820+180回火 (b) 860+200回火 (c) 900+240回火 拉伸斷口的掃描電鏡形貌（x700） 典型工藝方案比較及優(yōu)化方案選擇工藝A：820加熱油淬+180回火組織中含有少量的未轉(zhuǎn)變的鐵素體（鋼的Ms約為295，AC=771，AC=818）如圖19（a）所示，抗拉強(qiáng)度低，韌性較好，硬度稍顯不足。工藝B：860油淬+200回火即有較高硬度又有較好抗沖擊能力，具有較好綜合機(jī)械性能，滿足了起落架的性能要求。工藝C：900油淬+240回火回火馬氏體針相對(duì)粗大，故其抗拉強(qiáng)度、硬度較高、而韌性有所不足，因而易于發(fā)生發(fā)紋或裂紋。等溫?zé)崽幚恚?20加熱1小時(shí)，爐冷至700保溫4小時(shí)，爐冷。最終熱處理用920加熱，然后在帶機(jī)械攪拌的硝石槽中等溫，出槽后熱水洗。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(jiàn)，經(jīng)300等溫淬火后，鋼的強(qiáng)度可達(dá)到超高強(qiáng)度水平。但，尤其是低于190等溫淬火者，這是貝氏體組織的強(qiáng)度特點(diǎn)，最近的研究結(jié)果表明，該鋼經(jīng)300和190等溫淬火后，在循環(huán)應(yīng)力（應(yīng)變）作用下，前者表現(xiàn)出明顯的循環(huán)硬化特性， 40CrMnSiMoV鋼等溫淬火后的力學(xué)性能熱處理工藝MPaMPa%%190淬火+19016h+2604h回火20271689300淬火+19016h回火18611175(Mpa)及J/cmcMPa/ cmN次70J/cmN次 24271544706476500411045243417219196415000521121而后者表現(xiàn)出明顯的循環(huán)軟化特性，以致前者的循環(huán)應(yīng)力－應(yīng)變曲線反高于后者，并在N＞10壽命范圍內(nèi)具有較長(zhǎng)的應(yīng)變疲勞壽命。除，外，300等溫淬火后鋼的其它各項(xiàng)性能指標(biāo)均不同程度地優(yōu)于190等溫淬火者。前者缺口敏感性低，其缺口抗拉強(qiáng)度反高于后者，室溫值高出20J/cm,也較高，多沖疲勞壽命N的優(yōu)越性最為明顯。從斷口上，也看到了兩種工藝之間的差異。盡管二者都表現(xiàn)為準(zhǔn)解離+韌窩型斷口，（a）中可以看到較多的韌窩和韌窩帶，這說(shuō)明它在斷裂過(guò)程中發(fā)生了較大的塑性變形，從而消耗了較多的能量。（疲勞區(qū)），也可以看出，（a）中的多沖疲勞條帶窄且起伏大，（b）中的疲勞條帶較寬，整個(gè)斷面也較平滑。這說(shuō)明前者的疲勞裂紋尖端較鈍，擴(kuò)展緩慢。該鋼的M點(diǎn)是260。在190等溫淬火，得到的是以板條馬氏體為主的組織（ a），此外，還有少量的下貝氏體（）和孿晶馬氏體（），以及少量島狀組織。（a）300淬火回火 （b）190淬火回火 斷裂韌性試樣斷口1000 （二者復(fù)型部位相同）1000 320等溫淬火后，得到以貝氏體為主、加少量馬氏體和（M－A）島組織，其中有下貝氏體，也有上貝氏體，但它們都不是典型的上，下貝氏體，而是由貝氏體鐵素體板條和板條間的殘余奧氏體（A）組成的（）。類似這種形態(tài)的貝氏體在其它許多含Si鋼中都有出現(xiàn)。在典型的貝氏體中，特別是在典型的上貝氏體中，粗大的碳化物呈方向性地分布在鐵素體板條間，因此在碳化物與鐵素體的界面處易于萌生裂紋，進(jìn)而誘發(fā)解理裂紋，導(dǎo)致解理斷裂。所以，當(dāng)組織中出現(xiàn)典型的上貝氏體時(shí)，鋼的強(qiáng)韌性較差。 光學(xué)金相組織800 190淬火回火后的組織 300等溫淬火后，貝氏體中的Ar 但是，40CrMnSiMoVA鋼320等溫淬火得到的上、下貝氏體混合組織，卻能在保持超高強(qiáng)度的同時(shí)，具有相當(dāng)好的韌性，并且具有好的疲勞性能。其原因，乃是由于在這種貝氏體中板條間沒(méi)有碳化物，而是存在著殘余奧氏體薄膜，而這些A膜對(duì)提高鋼的韌性是有利的。 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(guò)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(guò)A繼續(xù)擴(kuò)展，或者避開(kāi)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。A也可能在裂紋前沿因應(yīng)變誘發(fā)而轉(zhuǎn)變成馬氏體，這時(shí)同樣要消耗較多的能量。由此可見(jiàn)，貝氏體鐵素體板條間A的有助于改善鋼的韌性。 ，組織中的A量與相應(yīng)的kc值。從圖中可以看出一個(gè)趨勢(shì)，即隨A量增多，kc升高。 ，可以看到許多排列成束狀的撕裂棱，這些撕裂棱似乎與組織中的板條束有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此它們很像是貝氏體鐵素體板條間A的撕裂痕跡。如果確實(shí)如此，就表明是以撕裂的形式斷裂，消耗較多的能量，從而使提高。 板條間A膜的存在，并不明顯地降低鋼的強(qiáng)度，特別是。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。 40CrMnSiMoV鋼30030淬火+19016h回火獲得的以貝氏體（貝氏體鐵素體+殘余奧氏體）為主的組織，比19060淬火+19016h+2604h回火獲得的以板條馬氏體為主的組織，除較低外，缺口抗拉強(qiáng)度多沖疲勞壽命、周期強(qiáng)度等性能均有不同程度的提高，其中值高出近20J。5涂漆前的磷化處理很久以前，人們便發(fā)現(xiàn)磷化膜對(duì)鐵類金屬的防護(hù)性能。不過(guò)，如果不加后處理，磷化膜的防護(hù)性能是有限的。因此，通常金屬表面經(jīng)磷化處理后，還需根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行鈍化處理、涂油或涂漆以滿足防蝕的要求。任何涂漆金屬制品的使用壽命，主要決定與油漆涂層笨的耐久性能和漆膜與制品表面的黏附性能。漆膜的主要作用是防止基體金屬在其使用環(huán)境發(fā)生腐蝕。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，制備金屬表面的方法應(yīng)能降低表面的活性，從而防止在漆膜與金屬界面的膜下腐蝕。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。金屬表面的金屬或非金屬腹膜損壞之后，便會(huì)暴露出基體金屬。由于基體金屬的導(dǎo)電性和覆膜與基體之間的毛細(xì)管作用，在覆膜損壞的地方便構(gòu)成微電池，基體便從這里開(kāi)始腐蝕并向四面八方擴(kuò)散出去。覆膜與基體之間的毛細(xì)管吸引電解液至覆膜下面，由此產(chǎn)生的膜下腐蝕導(dǎo)致覆膜氣泡。金屬表面磷化處理后的腐蝕過(guò)程便會(huì)被限制在覆膜損壞的地方，因?yàn)榻饘倩w的其余部分為非導(dǎo)體的磷化膜所絕緣。磷化膜還與基體金屬牢固的粘結(jié)在一起，因而可以防止電解液向水平方向擴(kuò)散，從而抑制膜下腐蝕。在某些情況下，磷化后涂漆所得的復(fù)合膜的防護(hù)性能比金屬覆膜還好。從表中所列數(shù)據(jù)可以看出磷化膜對(duì)提高漆膜防蝕性能。的重要作用。 用不同覆膜保護(hù)的鋼試樣的防蝕性能保護(hù)膜在3%NaCl溶液中首先出現(xiàn)腐蝕的時(shí)間（h）保護(hù)膜在3%NaCl溶液中首先出現(xiàn)腐蝕的時(shí)間 （h）無(wú)覆膜磷化膜鍍 鎳鍍 鉻10～1323～24磷化膜加石蠟兩層烤漆磷化膜加一層烤漆6070500小時(shí)試驗(yàn)無(wú)腐蝕 不同覆膜保護(hù)的鋼試樣的防蝕性能保護(hù)膜在3%NaCl溶液中首先出現(xiàn)腐蝕的時(shí)間（h）保護(hù)膜在3%NaCl溶液中首先出現(xiàn)腐蝕的時(shí)間（h）無(wú)紅丹底漆鍍 鎳磷化加油1306100磷化加硝基清漆合成樹(shù)脂漆磷化加合成樹(shù)脂漆12510537磷化工藝：除油除銹→水洗→磷化→水洗→磷化后處理。6 涂裝高強(qiáng)度鋼的涂裝所采用的油漆主要有一下幾種：1）丙烯酸漆的特性① 漆膜干燥迅速，其實(shí)際干燥速度與硝基漆相似而快于過(guò)氯乙烯漆。② 有良好的附著力和機(jī)械性能。③ 漆膜光澤性好，且保光，保色，經(jīng)久不變。④ 有極好的耐氣候性。⑤ 具有優(yōu)良的抗化學(xué)品性能，并耐水、耐高溫、耐紫外線等。2）G042過(guò)氯乙烯漆，漆膜干燥快，具有極好的大氣穩(wěn)定性，能經(jīng)受陽(yáng)光、潮濕、溫度的變化及冰雹的沖擊，同時(shí)還具有一定的硬度和彈性及對(duì)燃料油的穩(wěn)定性，防燃燒性等。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。經(jīng)比對(duì)選用熱塑性丙烯酸漆。其漆干燥迅速，一般在常溫干燥即可，是一種優(yōu)良的揮發(fā)性漆，若經(jīng)100C左右烘烤1~2小時(shí)，其性能可進(jìn)一步提高。結(jié)論低合金超高強(qiáng)度鋼具有高的強(qiáng)韌化性能，是飛機(jī)上主要承力構(gòu)件（如飛機(jī)起落架、大梁等）所用的重要材料。用該類鋼制成的構(gòu)件經(jīng)淬火低溫回火或等溫淬火后具有良好的韌性和高的強(qiáng)度，尤其是經(jīng)淬火低溫回火后強(qiáng)度更高而采用等溫淬火可獲的高的強(qiáng)度的同時(shí)獲得更好的韌性并且變形小，處理后的精度高，由此可見(jiàn)對(duì)高強(qiáng)度鋼構(gòu)件進(jìn)行上述熱處理可充分發(fā)揮材料的性能潛力。經(jīng)熱處理后還須進(jìn)行磷化處理及油漆涂裝以提高其表面耐蝕性，以滿足使用的要求。研究表明，超高強(qiáng)度鋼還具有較大的應(yīng)力敏感性和氫脆傾向，因此其表面保護(hù)不能采用鍍鋅鍍鉻等鍍層保護(hù)，必須采用磷化處理及油漆保護(hù)方能取得良好的效果。二次硬化超高強(qiáng)度鋼具有極高的強(qiáng)度和良好的強(qiáng)韌性匹配，還具有極好的焊接性能等特點(diǎn)，是超高強(qiáng)度鋼中的佼佼者。因此，我國(guó)的發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)是大力開(kāi)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(duì)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。致 謝本論文是在我的導(dǎo)師劉萬(wàn)福副教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，劉老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。劉教授不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向劉老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)大學(xué)四年生活的05機(jī)電2班的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。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(duì)我的課題做了不少工作，給予我不少的幫助。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們！參考文獻(xiàn)許昌淦.《合金鋼與高溫合金》 北京航空航天大學(xué)出版社，1993劉萬(wàn)福，李建霞編.《航空工程材料》 空軍第一航空學(xué)院，1995鄭明新主編.《工程材料》 清華大學(xué)出版社，1991命寶羅，王玉林主編.《合金鋼與高溫合金》 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1981陸漱逸，王玉林主編.《工程材料學(xué)》 北京：航空工業(yè)出版社，1981雷作鍼，胡夢(mèng)珍編譯.《金屬的磷化處理》 機(jī)械工業(yè)出版社，1992 GY Laietal,Enhancement of Fracture Toughness by Ar ,1975,11Chen Daming et al, proceeding of the Internationl Symposium on Microstructure and Mechenical behaviour of materials,xi an,1985,11東北化工學(xué)院.《鋼的熱處理》 北京：冶金工業(yè)出版社，1981全國(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編.《金屬熱處理標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19971呂廣庶，張遠(yuǎn)明.《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》 高等教育出版社，20051呂廣庶，張遠(yuǎn)明.《表面處理工業(yè)手冊(cè)》 上海：上?？萍汲霭嫔?，1991