Baja tahan karat berkekuatan tinggi yang digunakan dalam aplikasi pesawat terbang

Kami biasanya menyebut kekuatan tarik lebih tinggi dari 800MPa, kekuatan luluh lebih tinggi dari baja tahan karat 500MPa adalah baja tahan karat berkekuatan tinggi, kekuatan luluh lebih tinggi dari baja tahan karat 1380MPa disebut baja tahan karat berkekuatan sangat tinggi. Perkembangan industri penerbangan membuktikan bahwa peningkatan performa pesawat dan mesin aero sangat bergantung pada material logam. Karena kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, ketahanan retak korosi tegangan tinggi, dan ketahanan benturan baja yang baik, beberapa komponen struktural utama pesawat seperti roda pendaratan, gelagar, sambungan tegangan tinggi, pengencang, dan baja tahan karat berkekuatan tinggi lainnya masih digunakan.

Baja tahan karat berkekuatan tinggi terutama mencakup baja tahan karat pengerasan presipitasi Martensit dan baja tahan karat pengerasan presipitasi semi-Austenit. Kekuatan baja tahan karat pengerasan presipitasi martensit dicapai dengan transformasi martensit dan perlakuan pengerasan presipitasi, keunggulannya adalah kekuatan tinggi, pada saat yang sama karena karbon rendah, kromium tinggi, molibdenum tinggi dan/atau tembaga tinggi, ketahanan korosinya umumnya tidak kurang dari baja tahan karat austenitik 18Cr-8Ni; Pemotongan bebas, kemampuan pengelasan yang baik, tidak memerlukan anil lokal setelah pengelasan, proses perlakuan panas relatif sederhana. Kerugian utamanya adalah meskipun dalam keadaan anil, strukturnya masih berupa martensit karbon rendah, sehingga sulit untuk melakukan pengerjaan dingin deformasi yang dalam. Kelas baja yang khas adalah 17-4PH dan PH13-8Mo, digunakan untuk pembuatan komponen bantalan tahan korosi berkekuatan tinggi, seperti suku cadang bantalan mesin, pengencang, dll. yang bekerja pada suhu 400℃. PH13-8Mo banyak digunakan pada bagian struktural suhu sedang yang tahan korosi dan bantalan penerbangan.

Baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi semi-Austenit dapat dikerjakan dengan mesin, dideformasi secara dingin, dan dilas dalam keadaan Austenit, dan kemudian transformasi martensit dan pengerasan presipitasi dapat dikontrol dengan menyesuaikan penuaan untuk mendapatkan koordinasi kekuatan dan ketangguhan yang berbeda. Baja ini memiliki ketahanan korosi dan kekuatan termal yang baik, terutama ketahanan terhadap korosi tegangan, dan sangat cocok untuk pembuatan suku cadang yang digunakan di bawah 540℃. Kerugiannya adalah proses perlakuan panasnya rumit, persyaratan kontrol suhu perlakuan panas sangat akurat (±5℃); Kecenderungan pengerasan kerja baja besar, dan banyak waktu anil menengah sering kali diperlukan untuk pengerjaan dingin deformasi dalam. Nilai yang khas adalah 17-7PH, PH15-7Mo, dll. Baja jenis ini terutama digunakan dalam industri penerbangan untuk bekerja pada suhu 400℃ di bawah struktur bantalan korosi, seperti semua jenis pipa, sambungan pipa, pegas, pengencang, dll.

 

Roda pendaratan pesawat

Bahan yang digunakan untuk konstruksi roda pendaratan pesawat adalah 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 dan roda pendaratan pesawat lainnya serta pengencang dengan persyaratan lebih tinggi sebagian besar terbuat dari baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi, seperti 17-4PH untuk roda pendaratan pesawat F-15, 15-5pH untuk roda pendaratan pesawat B-767. Baja PH13-8mo berpotensi menggantikan 17-4PH, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo dan baja lainnya karena ketahanan korosi tegangannya yang lebih baik daripada baja tahan karat pengerasan presipitasi dengan kualitas yang sama.

Bantalan pesawat

Perusahaan FAG Jerman mengembangkan baja tahan karat martensit tambahan nitrogen Cronidur30 (0,31%C-0,38%N-15% Cr-L %Mo), yang diproduksi melalui proses PESR peleburan kembali elektroslag di bawah atmosfer nitrogen bertekanan tinggi. Ini adalah baja tahan karat suhu tinggi dengan nitrogen tinggi yang dikeraskan sepenuhnya, yang lebih tahan terhadap korosi dibandingkan SUS440. Tidak cocok untuk nilai DN yang tinggi (D: diameter dalam bantalan/mm, N: putaran poros/arin) karena karakteristiknya tipe pengerasan penuh, Cronidur30 yang sama dapat memenuhi tegangan tekan sisa dan nilai ketangguhan patah sebesar DN4 juta pada waktu yang sama melalui pendinginan frekuensi tinggi. Namun suhu temper lebih rendah dari 15O℃, tidak dapat menahan kenaikan suhu bantalan yang disebabkan oleh guncangan termal setelah mesin dimatikan.

Komponen struktur bantalan pesawat

Baja tahan karat berkekuatan tinggi terutama digunakan dalam struktur bantalan pesawat 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo, dll., termasuk kait penutup palka, baut berkekuatan tinggi, pegas, dan bagian lainnya. Pesawat sipil menggunakan baja tahan karat berkekuatan tinggi untuk tiang sayap, seperti baja 15-5PH untuk tiang sayap Boeing 737-600; Baja sayap tipe A340-300 SPAR PH13-8Mo. Ph13-8Mo digunakan untuk bagian-bagian yang membutuhkan kekuatan dan ketangguhan tinggi, terutama untuk kinerja melintang, seperti rangka badan pesawat. Baru-baru ini, Custom465 telah diuji karena peningkatan ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi tegangan. Custom465 dikembangkan oleh Carpenter berdasarkan Custom450 dan Custom455 untuk pembuatan pemandu penutup pesawat, pemandu slat, transmisi, dudukan mesin, dll. Baja tersebut saat ini termasuk dalam spesifikasi teknis MMPDS-02, AMS5936 dan ASTM A564. Baja tahan karat berkekuatan tinggi HSL180 (0,21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo) digunakan untuk memproduksi struktur pesawat, yang memiliki kekuatan 1800MPa yang sama dengan baja paduan rendah seperti 4340 dan ketahanan korosi serta ketangguhan yang sama sebagai baja tahan karat yang dikeraskan dengan presipitasi seperti SUS630.