航空渗碳齿轮钢的迭代发展 |
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引用本文: | 郑医,何培刚,李宁,孙振淋.航空渗碳齿轮钢的迭代发展[J].航空材料学报,2023(1):60-69. |
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作者姓名: | 郑医 何培刚 李宁 孙振淋 |
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作者单位: | 1. 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司;2. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院 |
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基金项目: | 黑龙江省杰出青年基金项目(JQ2019E006); |
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摘 要: | 对航空动力传动系统渗碳齿轮材料的代际发展、组分特征与强化机制进行综述。第一代渗碳齿轮钢为低碳中低合金钢,渗层组织通过Fe3C型碳化物进行表面硬化,因合金化元素含量低,第一代渗碳齿轮钢回火抗力差,普遍服役温区≤200℃。在第一代渗碳齿轮钢中,16Cr3NiWMoVNbE材料碳化物形成元素含量相对较高,通过临界饱和渗碳工艺方法,该材料可进阶为第二代渗碳齿轮钢进行宽温域服役。第二代渗碳齿轮钢为低碳中高合金钢,通过进一步提高合金化程度,适当提升抗回火能力较强的Mo元素含量,基体回火时,可析出部分回火抗力较高的M2C强化相,整体服役温区提升至≤350℃。第三代渗碳齿轮钢为低碳超高合金钢,借助计算材料学,充分发挥出“二次硬化”强化基体效果,能够在500℃以下温区长期服役。现有合金结构钢体系的强化机制,无法避免500℃以上高温长期服役的强度快速衰减问题,下一代渗碳齿轮材料,将以抗氧化性能优异的铁基合金为基础进行研制。
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关 键 词: | 齿轮钢 渗碳 二次硬化 沉淀硬化 |
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