**高强度钢已形成合金体系,如低合金系300M、D6AC钢,中合金系H11、38Cr2Mo2VA钢,高合金系AF1410、Aermet100钢和马氏体时效钢系Marage250、300等。这些钢已达到抗拉强度1800~2100MPa和断裂韧性63~145MPa·m1/2,并已广泛应用于航空主承力构件。
Co元素的良好作用使NiSiCrCoMo低合金钢获得抗拉强度1980MPa和KIC=120MPa·m1/2的综合性能;在Aermet100基础上提高碳含量得到的高合金**高强度钢Aermet310抗拉强度和断裂韧性分别达到2170MPa和71MPa·m1/2;采用M2C和NiAl共同强化的添加Al的AF1410钢达到抗拉强度2125MPa和冲击韧性(CVN)31J的力学性能;Marage400钢的抗拉强度达到2800MPa;利用Mo,V元素在钢中的有序化倾向和条纹分解造成的调制组织和热机械处理+冷变形等方法,通过高钻、钼、钒合金成分设计,使钢的抗拉强度达到4000MPa;而用特种热机械处理(STMT)+冷变形使10Ni-18Co-12Mo-lTi钢的抗拉强度达到4295MPa。
**高强度钢的主要应用是航空高承载构件,**高强度钢制构件已采用安全寿命、损伤容限和耐久性设计以保证在规定寿命期内可靠使用。**高强度钢的主要特征是疲劳性能高,对应力集中敏感,如300M钢在应力集中系数Kt值为3和5时,疲劳强度较光滑试样分别降低约50%和80%,而且裂纹起始寿命**扩展寿命。赵振业院士从“无应力集中”表面完整性抗疲劳概念出发,发展了包括表面完整性加工、表面强化改性、表面防护和低应力集中设计等工程应用技术体系。**高强度钢研制及所获得性能数据表明,**高强度钢发展瓶颈是强韧化性能匹配和耐腐蚀,确切地说是韧化机理尚未得到很好解决,在提高强度时韧性降低,而且这一倾向随强度升高而增大。**高强度钢的另一个重要问题是不耐腐蚀。提高**高强度钢的韧性和耐腐蚀性能是未来发展重点,也是急待解决的技术难点。