两种超高强度合金的应力腐蚀开裂行为研究

超高强合金因其优越的力学性能广泛应用于承力构件如起落架等,40CrNi2Si2MoVA超高强度合金是继30CrMnSiNi2A之后研究出的新超高强度合金,其强度高于30CrMnSiNi2A,但是其在实际服役环境中的服役性能特别是应力腐蚀性能是否优于30CrMnSiNi2A,是决定其成功取代30CrMnSiNi2A应用的关键。采用双悬臂应力腐蚀实验研究了30CrMnSiNi2A及40CrNi2Si2MoVA两种超高强度合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的应力腐蚀开裂行为(SCC)。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)对两种超高强度合金的形貌以及断口显微组织进行了分析。实验结果表明,30CrMnSiNi2A比40CrNi2Si2MoVA更早失效,其耐应力腐蚀性能较差。两种材料在NaCl溶液中容易出现裂纹并迅速扩展,裂纹横向扩展,并出现明显的分叉行为,不同取向试样对材料应力腐蚀开裂行为的影响较小。断口分析结果表明两种超高强度合金在应力和腐蚀介质的共同作用下发生失效,裂纹扩展前期主要为解理穿晶断口,裂纹扩展中后期为沿晶形貌。