解析现代工业中30CrMnSINIZA钢的性能及应用
随着现代工业的进步，在各类工程、军事和科学研究等领域，人们都会遇到各种各样的爆炸、冲击载荷问题，并可以发现，材料在爆炸、冲击载荷下的力学响应与静荷载下的响应有显著的不同。很多工程实际问题的研究，例如弹体撞击靶体，鸟撞飞机风挡，核爆炸和化学爆炸的效应及其防护，工业结构建筑的动态响应，徽陨石和雨雪冰沙对高速飞行器的撞击等，都依靠对材料或结构的动态力学性能的了解，如动态屈服强度，动态本构关系、动态塑性指标、动态断裂韧性等。材料在动态载荷作用下的力学行为及其数学模型材料动态本构关系，是动态测试领域具有重要的意义，而动态实验无疑是这方面研究量直接，最有效的方法。采用分离式压杆技术，对经过不同热处理的低合金超高强度30CrMnSiN12A钢的动态力学行为进行了分析。
1. 30CrMnSINIZA钢的性能及应用
30CrMnSlNi2A钢是我国广泛使用且不算是—种低合金超高强度钢，是一种综合性能优良的航空结构材料，主要用于萌造飞机起落架、机翼大梁等受力结构件和各种导弹发动机壳体和高压连接件、高扭短轴类零件等，我国研制生产30CrMnSlNi2A钢已有几十年的历史，已经达到较高的质量水平，拥有自己独立的生产工艺技术，该钢是我国较早生产的超高强度钢之一。它是在高强度铜30CrMnSiA的基础上加入1.4～1.8结构钢的Ni而得到的，由于Ni的加入，提高了钢的强度、韧性和塑性，并大大提高钢的淬透性，改善了钢的韧性和抗回火稳定性，经热处理后可获得高的强度、好的塑性和韧性、良好的抗疲劳性能和断裂韧性和低的疲劳裂纹扩展速率，适宜翻造高强度连接件和轴类零件等受力结构部件。但由于铜中含有一定量的N和Al形成AIN质点使之产生一定的弥散弱化作用，因而生产中主要的矛盾是韧性不足的向愿，近年来真空感应加真空自耗重熔双真空工艺冶炼的钢，由于钢中氮含量极低不能和Al形成足够数量的AIN而进行了有效的强化。又因为钢的纯度高，韧性较好，因而生产中主要解决的问题是如何在保证钢的韧性的前提下提高钢的强度．钢的强化主要来自合金元素的固溶强化和钢的相变强化等方面。固溶强化主要取决于合金成分设计和冶炼时碳和合金元素的加入量，而相变强化与钢的热处理工艺密切相关，因此要想提高钢的强度，一方面控制钢中强化元素的含量，另一方要控制热处理工艺使之产生最佳的相交强化。过去30CrMnSiNiZA钢的生产不考核屈服强度指标，近年来随着对钢性能要求的不断提高，人们对钢的屈服强度提出了要求，而屈服强度与钢的微观组织结构和热处理工艺密切相关，30CrMnSiN12A的主要力学性能。表格1
| 名称 | σ（MPa） | σ（MPa） | σ2（MPa） | σ5（MPa） | K（MPa） | K（MPa） |
| 30CrMnSiNi2A | =1620 | =1375 | =9 | 45 | 47 | = |
30CrMnSiNi2A超高强度钢强度极高，但塑性较差、形变强化十分严重，难以进行大变形量的锻造加工。从合金钢手册可以查出30CrMnSiNi2A钢的再结晶温度为750℃—760℃其加热温度规范为950±10℃，保温60min以上。30CrMnSiNi2A钢的常规热处理工艺是在油淬后低温回火(200℃～250℃)获得回火马氏体组织，具有高强度、高硬度和一定塑、韧性特征，钢在淬火后300℃—400℃区间回火出现第一类回火脆性，实际使用温度—般不超过250℃。为拓宽其使用性能和使用范围，一般在调质状态下使用，由于Ni的加入，提高了钢的强度、韧性和塑性，也提高了钢的淬透性。30CrMnSiN12A的碳含量较高（O.465，CEIIW= 0.809)，淬硬倾向较大，易形成脆硬的马氏体组织。
30CrMnSiNi2A钢的等温淬火性能进行了分析，分析发现30CrMnSiN12A合金钢缺点以上采用等沮淬火工艺，其强度指标随等温度升高而降低，且低于淬火200℃回火的指标值，而塑性、韧性指标相对于淬火200℃回火有明显提高，硬度稍有降低。在340℃等沮淬火获得最佳性能组合，对30CrMnSiNi2A钢超高温淬火组织与性能进行研究，表明：该钢Ac3以上200℃回火可以获得组织细小均匀的板条马氏体和残余奥氏体，控制超高温淬火加热保温时间，既能保证奥氏体化又可以获得细小奥氏体晶粒，从而显著提高了该钢的强韧性。
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