Acero inoxidable de alta resistencia utilizado en aplicaciones aeronáuticas.
Generalmente llamamos acero inoxidable a una resistencia a la tracción superior a 800 MPa, un límite elástico superior a 500 MPa es acero inoxidable de alta resistencia, un límite elástico superior a 1380 MPa al acero inoxidable se llama acero inoxidable de ultra alta resistencia. El desarrollo de la industria de la aviación ha demostrado que la mejora del rendimiento de los aviones y de los motores de avión depende en gran medida de los materiales metálicos. Debido a la alta resistencia, alta tenacidad, alta resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y buena resistencia al impacto del acero, todavía se utilizan algunos componentes estructurales clave de las aeronaves, como trenes de aterrizaje, vigas, juntas de alta tensión, sujetadores y otros aceros inoxidables de alta resistencia.
El acero inoxidable de alta resistencia incluye principalmente acero inoxidable endurecido por precipitación de martensita y acero inoxidable endurecido por precipitación de semiaustenita. La resistencia del acero inoxidable endurecido por precipitación de martensita se logra mediante la transformación de martensita y el tratamiento de endurecimiento por precipitación, la ventaja es la alta resistencia, al mismo tiempo, debido al bajo contenido de carbono, alto contenido de cromo, alto contenido de molibdeno y/o alto contenido de cobre, su resistencia a la corrosión generalmente no es acero inoxidable austenítico inferior a 18Cr-8Ni; Corte libre, buena capacidad de soldadura, no necesita recocido local después de la soldadura, el proceso de tratamiento térmico es relativamente simple. La principal desventaja es que incluso en estado recocido, su estructura sigue siendo martensita con bajo contenido de carbono, por lo que es difícil realizar trabajos en frío con deformación profunda. El grado de acero típico es 17-4PH y PH13-8Mo, utilizado para la fabricación de componentes de rodamientos resistentes a la corrosión de alta resistencia, como piezas de rodamientos de motores, sujetadores, etc., que funcionan a 400 ℃. PH13-8Mo se usa ampliamente en piezas estructurales de temperatura media resistentes a la corrosión de rodamientos aeronáuticos.
El acero inoxidable endurecido por precipitación de semiaustenita se puede mecanizar, deformar en frío y soldar en estado de austenita, y luego la transformación de martensita y el endurecimiento por precipitación se pueden controlar ajustando el envejecimiento para obtener diferentes resistencias y coordinación de tenacidad. El acero tiene buena resistencia a la corrosión y resistencia térmica, especialmente resistencia a la corrosión bajo tensión, y es especialmente adecuado para la fabricación de piezas utilizadas por debajo de 540 ℃. La desventaja es que el proceso de tratamiento térmico es complejo y los requisitos de control de temperatura del tratamiento térmico son muy precisos (±5 ℃); La tendencia al endurecimiento por trabajo del acero es grande y, a menudo, se necesitan muchos tiempos de recocido intermedios para el trabajo en frío con deformación profunda. Las calificaciones típicas son 17-7PH, PH15-7Mo, etc. Este tipo de acero se utiliza principalmente en la industria de la aviación para trabajar a 400 ℃ debajo de la estructura que soporta la corrosión, como todo tipo de tuberías, juntas de tuberías, resortes, sujetadores, etc.
Tren de aterrizaje de aviones
Los materiales utilizados para la construcción del tren de aterrizaje de aviones son 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 y otros trenes de aterrizaje de aviones y los sujetadores con mayores requisitos están hechos en su mayoría de acero inoxidable endurecido por precipitación, como 17-4PH para EL tren de aterrizaje de aviones F-15, 15-5pH para el tren de aterrizaje de aviones B-767. El acero PH13-8mo tiene el potencial de reemplazar el 17-4PH, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo y otros aceros debido a su mejor resistencia a la corrosión bajo tensión que el acero inoxidable endurecido por precipitación del mismo grado.
El rumbo del avión
La empresa alemana FAG desarrolló el acero inoxidable de martensita con nitrógeno añadido Cronidur30 (0.31%C-0.38%N-15% Cr-L %Mo), que se produce mediante el proceso PESR de refundición de electroescoria en una atmósfera de nitrógeno a alta presión. Es un acero inoxidable de alta temperatura con alto contenido de nitrógeno completamente endurecido, que es más resistente a la corrosión que SUS440. No es adecuado para valores DN altos (D: diámetro interior del rodamiento/mm, N: revolución del eje/arin) debido a sus características de tipo de endurecimiento total, el mismo Cronidur30 puede satisfacer la tensión de compresión residual y el valor de tenacidad a la fractura de DN4 millones a al mismo tiempo mediante enfriamiento de alta frecuencia. Pero la temperatura de templado es inferior a 15°C, por lo que no puede soportar el aumento de la temperatura del cojinete causado por el choque térmico después de apagar el motor.
Componentes estructurales de rodamientos de aeronaves.
El acero inoxidable de alta resistencia en la estructura de rodamientos de aviones se utiliza principalmente 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo, etc., incluido el pestillo de la tapa de la escotilla, el perno de alta resistencia, el resorte y otras piezas. Los aviones civiles utilizan acero inoxidable de alta resistencia para los largueros de las alas, como el acero 15-5PH para los largueros de las alas del Boeing 737-600; Ala tipo A340-300 de acero SPAR PH13-8Mo. Ph13-8Mo se utiliza para piezas que requieren alta resistencia y tenacidad, especialmente para rendimiento transversal, como las estructuras del fuselaje. Más recientemente, se ha probado Custom465 debido a su mayor tenacidad y resistencia a la corrosión bajo tensión. Custom465 fue desarrollado por Carpenter sobre la base de Custom450 y Custom455 para la fabricación de guías de flaps, guías de slats, transmisiones, soportes de motores, etc. de aviones, etc. Actualmente, el acero está incluido en las especificaciones técnicas MMPDS-02, AMS5936 y ASTM A564. Para fabricar la estructura del avión se utiliza acero inoxidable de alta resistencia HSL180 (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo), que tiene la misma resistencia de 1800MPa que el acero de baja aleación como el 4340 y la misma resistencia a la corrosión y tenacidad. como acero inoxidable endurecido por precipitación como SUS630.
