Durch die Optimierung der Zusammensetzung (/ %:0,35～0,46C,0,6～1,0Cr, 1,50～2,05Ni, 0,18～0,32Mo, 0,1V), das Schmelzverfahren (3 t VIM+ESR) sowie das Wärmebehandlungsverfahren (erneute Wärmebehandlung: 850℃ 2 h Wasserkühlung + 590℃ 5 h Wasserkühlung) wurde ein hochfester und zäher SA-540-Legierungsstahl für Befestigungselemente erhalten, der die Anforderungen erfüllt. Die Ergebnisse zeigen, dass zur Gewährleistung einer plastischen Dehngrenze bei 300℃ R_p0.2≥860 MPa die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur zwischen 1150～1170 MPa liegen und nur einen Bereich von 20 MPa aufweisen muss. Für Befestigungselemente, deren Zugfestigkeit nach dem Wärmebehandlungsprozess (Härten bei 850℃ 2 h Wasserkühlung + Anlassen bei 560℃ 5 h Wasserkühlung) den Grenzwert überschreitet, kann durch erneutes Härten und Erhöhen der Anlasstemperatur (850℃ 2 h Härten Wasserkühlung + 590℃ 5 h Anlassen Wasserkühlung) die Zugfestigkeit angepasst werden. Nach dem Härten zeigt SA-540-Legierungsstahl mit steigender Anlasstemperatur eine Abnahme der Zugfestigkeit und Streckgrenze sowie eine Zunahme der Dehnung und Querschnittsverringerung. Die Zugabe von 0,1 % V zu SA-540-Legierungsstahl verbessert deutlich die Festigkeits- und Plastizitätswerte, jedoch verschlechtert sich die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen erheblich.

SA-540-Legierungsstahl;Befestigungselemente;Wärmebehandlung;Zugfestigkeit