实验用SAE9310钢采用VIM+VAR工艺冶炼，其化学成分为（质量分数，%）：0.11C，1.20Cr，3.40Ni，0.10Mo，0.24Si，0.49Mn，0.0016S，0.0021P，0.0006O，0.0011N，其余Fe；钢中的硫、磷、氧、氮元素含量总和小于0.0055%，远低于AMS6265标准规定的含量。将Φ150mm棒坯改锻成Φ20mm的棒料，开锻温度1150℃，终锻温度大于850℃，然后在680℃退火8h。
所有力学性能试样粗车加工后进行热处理，热处理制度为：先经815℃固溶处理1h，油淬，再分别在100～500℃回火3h后空冷。将热处理后的试样精加工到最终尺寸。拉伸、冲击和硬度等力学试验均在室温下，分别按照国标GB/T228-2002、GB/T229-2007和GB/T230.1-2009进行试验。拉伸试样尺寸为d=5mm，l=5d；冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm，U型缺口。使用日立H-800透射电镜进行微细组织观察，电子加速电压为200kV。TEM薄膜试样制备：先用电火花线切割切取0.5mm厚的薄片，机械减薄至40μm左右，在室温下进行双喷电解减薄。电解液为6%的高氯酸酒精混合液，双喷电解减薄在-20℃下进行，电压30V，电流70mA。
试验结果表明：9310钢淬火后具有最高的抗拉强度，随回火温度的升高，在100～350℃，9310钢的抗拉强度缓慢降低，当温度高于350℃时，其抗拉强度快速下降；9310钢的屈服强度随回火温度的升高而逐渐升高，在250～350℃时达到峰值，随后逐渐降低；冲击韧度随回火温度的升高而逐渐升高，在250℃时达到峰值，而随后在350～450℃为最小值，而温度高于450℃后又会升高。9310钢在150～250℃回火后细小的ε碳化物在板条马氏体基体中弥散析出分布，此时9310钢具有最佳的强韧性配合。
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