الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة المستخدم في تطبيقات الطائرات
عادةً ما نسمي قوة الشد أعلى من 800MPa، وتصل قوة الانفصال إلى أكثر من 500MPa، وتُعد الفولاذ المقاوم للصدأ ذو القوة العالية، بينما تصل قوة الانفصال إلى أكثر من 1380MPa، وتُسمى الفولاذ المقاوم للصدأ ذو القوة العالية. أثبت تطور صناعة الطيران أن تحسين أداء الطائرات والمحركات الجوية يعتمد إلى حد كبير على المواد المعدنية. نظرًا لقوة الشد العالية وقوة الصمود العالية، ومقاومة تكسير التآكل تحت الضغط العالي، ومقاومة الصدمات الجيدة للصلب، فإن بعض المكونات الهيكلية الرئيسية للطائرات مثل نظام الهبوط، والشبكة العريضة، والاتصالات تحت الضغط العالي، والمثبتات، وغيرها من الفولاذ المقاوم للصدأ ذو القوة العالية، لا تزال تُستخدم.
يتمثل الخصائص المميزة لصلب الفولاذ المقاوم للصدأ القوي في مقاومة تعرية مارتنسيت، وهي عملية تعرية تتم عن طريق تحويل مارتنسيت إلى صلب، وتعد هذه العملية مميزة بخصائصها المميزة، مثل مقاومة التآكل العالية، بالإضافة إلى أن فولاذ مارتنسيت مقاومة للتآكل بشكل عام لا تقل عن فولاذ أوستنيتي 18Cr-8Ni، وذلك بسبب وجود نسبة منخفضة من الكربون والكربون ومعدن الكروم العالي والموليبدينوم العالي و/أو النحاس العالي. بالإضافة إلى ذلك، فإن صلابة فولاذ مارتنسيت القوي تعتمد بشكل أساسي على درجة تعرية مارتنسيت، حيث أن تعرية مارتنسيت تعني تحويل مارتنسيت إلى صلب، وتتم هذه العملية عن طريق تحويل مارتنسيت إلى صلب، وتعتمد صلابة فولاذ مارتنسيت على درجة تعرية مارتنسيت، حيث أن درجة تعرية مارتنسيت تعني درجة تعرية مارتنسيت منخفضة، مما يجعل من الصعب إجراء عملية تشكيل حراري عميقة. 17-4PH والنوع PH13-8Mo، والذي يُستخدم في تصنيع مكونات تحمل مقاومة للتآكل ذات القوة العالية، مثل أجزاء تحمل المحركات والموصلات، وما إلى ذلك، وتعمل عند درجة حرارة 400 درجة مئوية. ويستخدم النوع PH13-8Mo على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية المقاومة للتآكل في المحامل في مجال الطيران.
يمكن تشغيل الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للرطوبة الجزئي (Austenite precipitation hardened stainless steel) بالمعالجة الميكانيكية، وتلفيفه بالبرودة، واللحام في حالة أوستنيت، ثم يمكن التحكم في تحول مارتنسيت وتصلب الرطوبة عن طريق ضبط العمر لتحديد قوة مختلفة وتنسيق الصلابة. يتمتع الفولاذ بمقاومة جيدة للتآكل والقوة الحرارية، خاصة مقاومة التآكل بسبب الضغط، وهو مناسب بشكل خاص لتصنيع الأجزاء المستخدمة تحت درجة حرارة تزيد عن 540 درجة مئوية. عيب هذا الفولاذ هو أن عملية المعالجة الحرارية معقدة، وتتطلب التحكم في درجة حرارة المعالجة الحرارية دقة عالية (±5 درجة مئوية)، وتتطلب عملية التشوه الحراري في العمليات الباردة أحيانًا عدة مرات من عملية التبخير المتوسطة. الدرجات النموذجية هي: 17-7PH, PH15-7Mo، وما إلى ذلك. تُستخدم هذه الفئة من الفولاذ بشكل رئيسي في صناعة الطيران للعمل عند درجة حرارة تقل عن 400 درجة مئوية، وذلك في هيكل تحمل مقاوم للصدأ، مثل جميع أنواع الأنابيب، ومفاصل الأنابيب، والمسامير، والموصلات، وما إلى ذلك.
عربات هبوط الطائرات
المواد المستخدمة في بناء أجزاء إطارات الهبوط للطائرات هي 30CrMnSiNi2A و4340 و300M وAermet100، وتصنع معظم أجزاء إطارات الهبوط والوصلات الأخرى للطائرات التي تتطلب متطلبات أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للرطوبة، مثل: 17-4PH للمحركات الجناحية للطائرات F-15، 15-5pH للمحركات الجناحية للطائرات B-767. يحتوي الفولاذ PH13-8mo على القدرة على استبدال الفولاذ 17-4PH، 15-5PH, 17-7PH، PH15-7Mo وغيرها من الفولاذات بسبب مقاومته الأفضل للتصلب المائي مقارنة بالصلب المقاوم للصدأ المقاوم للصلب المتصلب بالهطول.
الجهة الموجهة للطائرة
تطورت شركة FAG الألمانية إلى فولاذ كرونيدور 30 (0.31%C-0.38%N-15% Cr-L %Mo) المضاف إليه النيتروجين، والذي يتم تصنيعه باستخدام عملية PESR للصلب المصبوب بالضغط العالي تحت غاز النيتروجين العالي الضغط. إنه فولاذ مقاوم للحرارة عالي الكثافة مع صلابة عالية النيتروجين، وهو أكثر مقاومة للتآكل من فولاذ SUS440. إنه غير مناسب لدرجة حرارة عالية (D: عرض الإطار الداخلي/مم، N: عدد دورات المحور/دوران) بسبب نوع الصلابة الكامل، ويمكن أن يفي فولاذ كرونيدور 30 بنفس قيم صلابة الانكسار والشد العكسي عند درجة حرارة DN4 مليون في نفس الوقت من خلال التبريد بالموجات العالية. لكن درجة حرارة التبييض أقل من 15 درجة مئوية، ولا يمكنه تحمل ارتفاع درجة حرارة المحمل الناجم عن الصدمة الحرارية بعد إيقاف تشغيل المحرك.
العتاد الجوي المزود بمكونات هيكلية
إن فولاذ الفولاذ المقاوم للصدأ ذو القوة العالية في هيكل تحمل الطائرات هو في الأساس 15-5PH, 17-4PH، PH13-8Mo، وما إلى ذلك، بما في ذلك مقبض غطاء الصندوق، ومسمار عالي القوة، والمسامير، والأجزاء الأخرى. تستخدم الطائرات المدنية هذا الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة لتركيب الألواح الجناحية، مثل الفولاذ 15-5PH المستخدم في الألواح الجناحية لبوينغ 737-600؛ الفولاذ 13-8Mo من النوع A340-300. ويستخدم الفولاذ 13-8Mo في الأجزاء التي تتطلب قوة وصلابة عالية، خاصةً في الأداء العرضي، مثل إطارات الأجنحة. وفي الآونة الأخيرة، تم اختبار Custom465 بسبب قوة وصلته ومقاومته للتآكل الناتج عن الإجهاد، وقد تم تطويره من قبل Carpenter على أساس Custom450 وCustom455 لإنتاج أدوات إغلاق الأجنحة، ومقاعد الأجنحة، والترانسميشنات، ومواضع المحركات، وما إلى ذلك. يتم تضمين الفولاذ في الوقت الحالي في المواصفات التقنية MMPDS-02 وAMS5936 وASTM A564. يتم استخدام HSL180 من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo) لإنتاج هيكل الطائرة، والذي يتمتع بنفس قوة 1800MPa مثل الفولاذ منخفض السبائك مثل 4340، ومقاومة التآكل والقوة العالية نفسها مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتجمد مثل SUS630.








