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Q550D高强板是先进航空发动机在700℃以上使用的高强度、高蠕变抗力紧固件用合金。该合金具有良好的耐腐蚀性能、优良的塑韧性，是目前使用温度 的高强度紧固件合金之一。因其具有优良的综合性能，除可做650℃～750℃服役的高强度紧固件外，也是涡轮叶片、涡 和飞机与飞行器着陆齿轮的理想选材。
Q550D高强板中Al、Ti、Nb、Ta等元素的总含量达8.4%，是高合金化的高温合金；高的合金化程度使其在冶炼凝固过程中易产生严重枝晶偏析和各种枝晶低熔点（共晶）脆性相；枝晶间低熔点脆性相会成为热加工过程中裂纹的萌生源，因而Q550D高强板是热加工过程变形抗力大、热加工塑性差的难变形高温合金。
Q550D高强板冷拔银亮棒材研制存在四方面技术难点：（1）锻造方面：热加工抗力大、塑性差、成型困难，在钢锭锻造过程中易劈头和开裂；（2）轧制方面：热轧过程中坯料棱角处易产生横向裂纹；（3）固溶热处理方面：Q550D高强板对热处理工艺参数十分敏感，因而热轧棒材加热温度和冷却速度十分关键；（4）冷拔方面：包括变形量分配及润滑，冷拔时随着变形量的累积，加工硬化效应显著，应力迅速增加造成冷拔成型困难，因而冷拔时每道次变形量需合理分配；在冷拔过程中因强度高，成型困难，易破坏模具，易出现表面划伤及搓衣板型磨损等表面缺陷，如果没有好的润滑措施，使冷拔工序无法顺利完成。
紧固件是一种通用基础件，制造紧固件的材料主要有钢、不锈钢、钛合金和有色金属等。高强度钢板在紧固件中使用量多。高强度钢板的力学性能很大程度上取决于制造紧固件材料的质量。长期以来，由紧固件的失效和损坏引起事故的概率非常高，因此，用于制造紧固件的材料必须严格选择。在未来较长时间内，紧固件仍以钢铁材料为主。
选用紧固件材料必须依据 于2011年10月1日正式实施的《紧固件机械性能高强度钢板、螺钉和螺柱》GB/T3098.1—2010标准（简称新标准）;注重紧固件材料机械性能方面，尤其是抗拉强度方面的要求;同时依据产品的服役环境和客户的具体要求，包括工况条件对材料的抗腐蚀性能方面的要求，工作温度对材料的耐热性能(高温强度、抗氧化性能)和低温冷脆性(低温冲击韧度)方面的要求。
（1）严格控制硫和磷质量分数。
新标准中8.8～12.9级的S和P质量分数不大于0.025%。现有的GB/T699和GB/T3077中的“优质钢”规定的S，P质量分数已不能满足新标准的要求，但GB/T3077中的“高级优质钢”和“特级优质钢”满足新标准的要求，GB/T699中“特级优质钢”可以满足新标准的要求。
（2）严格控制脱碳层。
脱碳层是影响紧固件质量和材料使用的重要指标。GB/T3098.1规定:螺纹全脱碳层的深度不得大于0.015mm，8.8和9.8级螺纹未脱碳层的高度为1/2牙高，10.9级为1/3牙高，12.9级为1/4牙高。
（3）严格控制非金属夹杂物。
非金属夹杂物是造成冷镦开裂的主要原因之一，C类(硅酸盐)和D类(球状氧化物)夹杂物的影响更大。颗粒愈大愈易开裂，在距表面2mm以内的夹杂物不应大于0.15μm。对于高强度紧固件材料，要求硅酸盐夹杂物不大于0.5级，球状氧化物夹杂物不大于1级。材料控制主要缺陷:冷镦钢的锭型偏析，材料及退火过程中的表面脱碳，冷镦裂缝，调质中的淬火开裂和变形。
高强度钢板用钢材是碳素钢和为增加强度、淬透性而添加铬、钼、镍、锰等合金元素的合金钢，以及耐蚀为主的不锈钢等，此外，还有添加微量硼使淬透性大幅度提高的硼钢。20MnTiB，ML20MnTiB，10B21和10B23硼钢可制造9.8级、10.9级高强度高强度钢板。采用的热处理方法是:高温淬火、快速冷却以获得低碳马氏体，再进行中温回火，可以满足高强度钢板的服役条件。我国自主开发的钢种20MnTiB主要用于钢结构连接件，现主要用于10.9级车桥轮胎高强度钢板、螺母及差速器高强度钢板。但高强度钢板实物质量和新标准的要求还有一定的差距，需要进行成分调整。比如，新标准规定B 质量分数为0.003%，但20MnTiB钢的B 质量分数为0.0035%，超过标准规定。还有，20MnTiB钢的碳质量分数未达到0.22%以上，不能满足新标准提高淬硬性的要求。
在海洋环境、油田污水及含氯离子的化工介质中，氯离子含量高，一般不锈钢产品在此环境中的耐腐蚀能力尚好，但易发生点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀，影响使用寿命。高强度钢板是一种在含氯离子腐蚀环境中具有优良耐蚀性的材料。多年来的现场使用经验表明，高强度钢板产品具有腐蚀率低、使用寿命长、且耐点蚀、耐缝隙腐蚀能力强的优点。、
上海材料研究所的研究者们利用电化学方法，按照 标准对高强度钢板试样进行点蚀电位和缝隙腐蚀测试，进一步研究其耐局部腐蚀的机理。
试验用高强度钢板及对比材料316L、1Cr18Ni9Ti不锈钢均进行固溶处理，尺寸为10mm×10mm×10mm。对不锈钢而言，化学成分特别是Cr、Mo、Ni等耐蚀元素的综合作用，不仅决定了不锈钢组织形态，还决定了不锈钢表面钝化膜成分与性质。高强度钢板组织较均匀，晶界只有少量沿晶碳化物，减少了因晶界腐蚀而发生点腐蚀和缝隙腐蚀的诱因。
对不锈钢表面钝化膜形成有影响的成分主要是Cr、Mo、Ni等元素。钝化膜是一层很薄的致密氧化物膜。根据电化学理论，在NaCl溶液中，Cl-主要是通过与钝化膜中的O2-发生交换吸附破坏钝化膜进而于与Fe、Cr、Mo、Ni等金属离子发生反应，促进金属基体阳极溶解而腐蚀。
增加不锈钢抗点蚀能力有效的合金元素是Cr、Mo。根据化学成分分析，三种钢的Cr含量相差不多，属于18Cr型不锈钢，都能形成钝化区。Mo是提高不锈钢耐蚀性的有效元素，在不锈钢中同时加入Cr、Mo元素，材料的化学稳定性、钝化膜耐蚀性尤其是耐点腐蚀性能，都能明显提高。Ni是形成奥氏体和稳定奥氏体的 元素，可以避免氧化膜的还原，也能提高钢的耐点蚀性能。高强度钢板的点蚀电位比316L、1Cr18Ni9Ti不锈钢的高，这可能是高强度钢板的Mo、Ni含量高、耐点蚀当量大的缘故。比较试验结果发现：
（1）高强度钢板与对比材料316L、1Cr18Ni9Ti锈钢的Ni含量大致按2%左右递减，Mo含量按2%～3%递减。根据PREN结果，高强度钢板的耐点蚀能力强。
（2）固溶后的高强度钢板的金相组织是奥氏体组织，含有弥散分布的第二相和少量沿晶碳化物。
（3）在30℃的3.5%NaCl溶液中，高强度钢板的自腐蚀电位和点蚀电位比对比材料316L和1Cr18Ni9Ti不锈钢的高，这表明高强度钢板耐均匀腐蚀和耐点腐蚀的能力高于对比材料。
（4）缝隙腐蚀试验结果表明，高强度钢板施加0.800V恒电位后的瞬间电流急剧降低；随时间的延长，电流也逐渐缓慢降低；试验面无明显腐蚀、环氧树脂密封完好。诱发缝隙腐蚀后能再钝化的正电位VRP＞0.800V。（余冶）
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