一、15CrNi3MoV 的诞生背景

15CrNi3MoV，即 925A 船舶锻件钢，是在舰艇建造的迫切需求下应运而生。2005 年 6 月 29 日，《舰艇用 15CrNi3MoV 钢锻钢规范》国家军用标准审查会在西安举行。此次会议可谓意义重大，军工生产技术发展中心及船舶行业、冶金行业 12 个单位的 16 位专家、代表参加了会议。这充分体现了国家对舰艇用钢的高度重视，以及各行业齐心协力为舰艇建造提供优质材料的决心。

15CrNi3MoV 的诞生并非偶然。随着海军装备的不断发展，对舰船用钢提出了越来越高的要求。二战后，世界各军事强国为满足舰船装备的发展需求，纷纷研究开发系列高强度舰船用钢。我国也不例外，从 60 年代初开始，通过研仿试制成功了主要舰船用钢，如 921、922、923 钢和其配套使用的 604、607、608 铸钢及 925 锻钢等。进入 80 年代，第一代舰艇用钢已满足不了现代海军的需求，于是开始研制综合性能更好的第二代舰船用钢及其配套材料，15CrNi3MoV 便是其中的重要代表之一。它适用于舰艇耐压壳体用厚度不大于 120 毫米的锻件及直径边长 100 - 500 的钢坯，为我国舰艇建造提供了坚实的材料保障。

二、性能卓越展实力

（一）强大的性能参数

15CrNi3MoV 此钢具有高的强度和韧性，淬透性较高，在油中临界淬透直径 15～70mm。表中所列力学性能适用于截面尺寸不大于 80mm 的钢材，尺寸大于 80 至 100mm 的钢材，允许其断后延长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中的规定分别降低 1%（绝对值）、5%（绝对值）及 5%；尺寸大于 100 至 150mm 的钢材，允许其断后延长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中的规定分别降低 2%（绝对值）、10%（绝对值）及 10%；尺寸大于 150 至 250mm 的钢材，允许其断后延长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中的规定分别降低 3%（绝对值）、15%（绝对值）及 15%。

（二）独特的材料特性

15CrNi3MoV 强度高、韧性好，当合金元素在下限时焊接相当好，但接近上限时焊接性中等，并在焊前需预热到 175℃以上。钢的可切削性良好，冷变形时塑性中等。该钢在 500℃以下具有足够的高温强度，但 550℃时其强度显著下降。热处理时在 300～350℃的范围有第一类回火脆性；有形成白点的倾向。它可以用于制造工作温度 400°C 以下的导管，锅炉、汽轮机中工作温度 450°C 以下的紧固件，工作温度低于 500°C、高压用的螺母及法兰；通用机械中受载荷大的主轴、轴、齿轮、螺栓、螺柱、操纵轮；化工设备中低于 250°C、氮氢混合物介质中工作的高压导管及焊接件。

三、广泛用途显价值

15CrNi3MoV，即 925A 船舶锻件钢，在多个领域展现出了巨大的价值。首先，它适用于舰艇耐压壳体用厚度不大于 120 毫米的锻件及直径边长 100 - 500 的钢坯，为舰艇建造提供了关键的材料支持。在船舶舰艇领域，其高强度和良好的韧性确保了舰艇在各种复杂环境下的安全性和可靠性。无论是在高速行进时承受含砂海水的冲刷及磨蚀，还是在停止运行时抵御海水中的静态腐蚀，15CrNi3MoV 都表现出色。

此外，15CrNi3MoV 在港口码头领域也有广泛应用。金属及其合金在海洋环境下面临着严峻的腐蚀问题，而 15CrNi3MoV 由于其良好的耐海水腐蚀性能，极大地限制了腐蚀问题的发生，为港口码头的设施建设提供了可靠的保障。同时，在采油平台等领域，15CrNi3MoV 也能发挥重要作用。其高强度和耐腐蚀性能够满足采油平台在恶劣海洋环境下的工作要求，确保平台的稳定运行和安全生产。

总之，15CrNi3MoV 以其卓越的性能和广泛的用途，在船舶舰艇、港口码头、采油平台等领域彰显出了巨大的价值，为我国海洋事业的发展做出了重要贡献。

四、精湛工艺铸品质

（一）严格的锻造规范

15CrNi3MoV 钢锻钢规范是参照采用美国军用标准 MIL～S 23009 ((HY80／100 高屈服强度合金钢锻件制定的，适用于舰艇耐压壳体用厚度不大于 120mm 的锻件和截面直径或边长为 100mm～500mm 的钢坯。国军标准 GJB5911 - 2007，牌号 15CrNi3MoV 代号 925A 的船舶锻件钢。925A 一般交货以高温回火为主，也可调至处理。经缓冷处理可直接交钢坯。925A 冶炼方式多样，可采用电炉 + 炉外精炼，也可电炉 + 电渣重熔。

（二）合理的热处理方法

15CrNi3MoV 的热处理有着严格的要求。淬火温度为 880°C，可选择水冷或油冷；回火温度 540°C，同样可水冷或油冷。热处理温度允许调整范围为：淬火 ±15°C，低温回火 ±20°C，高温回火 ±50°C。从新老标准的要求可以看出，在新标准中，对该材料的冲击韧性要求更高了，冲击试验温度由常温降低到 - 20°C。为了满足这些更高的要求，需要采取一系列措施来改善热处理效果。

首先，在台车炉热处理试验中，本体经台车炉调质后的力学性能试验结果显示，冲击功及断口纤维率均未满足标准要求。分析原因发现，本体在炉口端和炉后端的冷却速度不同，导致淬火组织差异，从而影响了冲击功和断口纤维率。断口试样扫描结果显示结晶状断口为解理或准解理断口，过渡区断口形态有明显区别。

为了改善这种情况，采取了改台车炉加热为井式炉加热的措施，并改善吊装及行车起降速度的状况。在井式炉热处理中，淬火槽规格为 Φ500mm×1000mm，穿心杆带托盘垂直吊装。本体经井式炉调质后力学性能试验结果表明，炉口端入液温度能保证本体得到正常淬火组织，- 20°C 冲击功也能满足标准要求，断口纤维率达 90%。其主要原因是热处理装卡时工装即星形托盘降低了本体炉下端的冷却速度，使本体在淬火过程中能够获得更好的组织和性能。

总之，通过合理的热处理方法和不断的改进措施，15CrNi3MoV 能够获得优异的力学性能，满足舰艇等领域对高强度材料的需求。

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