庞庆海 何春静 郎庆斌

(1．洛阳中重铸锻有限责任公司，河南471039；2．河南省大型铸锻件工程技术研究中心，河南471039)

30CrMnSiNi2A钢是我国广泛使用的一种超高强度钢，是一种综合性能优良的航空结构材料。国内对该材料已经开展了较为广泛的研究，袁书强等[1]研究了Ni含量约为1.8%的30CrMnSiNi2A钢的力学性能，李志宏等[2]研究了等温时间对30CrMnSiNi2A钢力学性能的影响。目前高强度钢在低温环境应用越来越多，对材料提出了较高的低温韧性要求，因此有必要优化材料成分，研究其低温韧性。

以30CrMnSiNi2A钢为基础，通过提高Ni元素含量，添加Mo和V元素，提高钢的强度、韧性和塑性，增强淬透性，设计了新的试验材料。通过开展试验材料的相变温度测试试验，掌握相变规律，绘制了材料的连续冷却转变曲线。同时研究了材料的低温韧性，对于该材料在低温环境的应用具有重要意义。

1 试验材料及方案

由真空感应熔炼炉制备约50 kg的试验钢锭，经锻造变形及锻后热处理，制成锻坯试块，材料化学成分如表1所示。

表1 试验材料的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions of test material(mass fraction,%)

利用Formstor-FⅡ全自动热膨胀相变仪测试相变温度，试样规格为∅3 mm×10 mm。试样加热速度均为0.1℃s，奥氏体化温度950℃，保温时间20 min，冷却速度分别为5℃s、3℃s、2℃s、1℃s、0.5℃s、0.2℃s、0.1℃s、0.05℃s、0.02℃s、0.013℃s、0.01℃s，冷却速度包含研究钢种实际冷却速度范围。开展30CrMnSiNi2MoV钢的热处理试验，试样规格25 mm×25 mm×180 mm，奥氏体化加热温度880℃，保温2 h后油冷淬火。试样回火温度220℃，保温时间4 h，回火完成后空冷处理。利用光学显微镜观察相变试样和热处理试样的金相组织。

2 试验结果与分析

2.1 相变温度分析

可以看出，试验材料的Ac1为729℃，Ac3为810℃，Ms为310℃。……