拓展阅读——可用于甲片的超高强度空冷贝氏体钢55SiMn2MoRe

之前想过开高性能钢制装甲这个话题的专栏 写到一半放弃了 原先是以超硬装甲钢和时效马氏体不锈钢两个角度进行展开 不过写到后面发现都有一些问题——小伙伴根本没条件实践  最近翻轴承钢相关的高碳贝氏钢体资料 偶然间看到了55SiMn2MoRe这么个东西 琢磨下成分挺有搞头 简单分析下

名义成分 C0.55 Si1 Mn1.8 Mo0.35 Re微量 C含量相比其他高强度钢比如37simn2mov 42crmo什么的高的多达到高碳钢范畴 基体内更高的含碳量可以获得更大的强度（不考虑碳化物偏析巨型碳化物什么的造成的脆性影响 含碳量越高基体强度越大）但又不至于过高影响塑性 适量的Mo产生的碳化物可以消除回火脆性 形成的碳化物有足够的钉扎效应 阻止较高温度下奥氏体化的粗大（理论上这种材料900℃以内奥氏体化晶粒不太可能粗于10级）Mo可以强烈推迟珠光体转变的但对贝氏体析出影响小得多 让这种材料可以不需要冷却液空气淬火成为可能  较大量Mn的添加可以起到很强的基体强化作用 较强的促奥氏体化效果可以减少保温时间并降低可能的铁素体含量  Mo和Mn的共同作用可以明显降低贝氏体转变温度和马氏体转变温度 也就是说不需要专门的保温措施 空冷的降温速度即可得到较多下贝氏体 马氏体和残余奥氏体复相组织 获得极高的强韧性（缺点是残余奥氏体偏多硬度偏低 空冷最多58这样 不是很适合做刀具） Si这种非碳化物元素可以阻止Fe3C的形成从而提升回火稳定性 让材料可以取更高的回火温度获得更大的强韧性同时不至于硬度过低 一定程度上稳定残余奥氏体 牺牲少许低回硬度韧性的同时全面增加中回的性能 为了保证空冷能形成贝氏体 淬透性需要好但又不能太好（比如ch-1这种 空冷就能得到90%以上马氏体组织）故而合金元素中并未添加Cr 这种情况下要淬透以厘米为单位的厚板是不太合适的（厚到每分钟冷却速度低于60℃就有可能产生珠光体性能大幅度下降）但对毫米为单位的甲片应用来说却刚刚好 这种材料加工起来非常简单 钣金锻造后直接加热到890℃加热保温10分钟（以1-2mm厚甲片算）出炉空冷 280-300℃回火1.5小时  大概就能获得＞2100Mpa的抗拉强度 ＞1900Mpa的屈服强度 ＞27J的U缺韧性＞120J的无缺口韧性 和56-57左右的硬度以及非常优秀的塑性（遭受冲击就算有很大变形也不容易撕裂） 这里要特别注意 名称近似的55SiMnMo看起来成分差不多 也是空冷形成下贝氏体复相组织 但就差这么一丁点就完全不是一回事 这东西正常油淬后低温回火可获得57-58的硬度 韧性表现近似于60SiCrVa之类的弹簧钢 比65Mn之类好的有限 空冷的确可以获得下贝氏体但却含有大量综合性能很差的粒状贝氏体 硬度掉到45去强度也没剩多少 和本次需求就完全不相符了