Roestvrij staal met hoge sterkte dat wordt gebruikt in vliegtuigtoepassingen

We noemen meestal een treksterkte hoger dan 800 MPa, een vloeigrens hoger dan 500 MPa roestvrij staal is roestvrij staal met hoge sterkte, een vloeigrens hoger dan 1380 MPa roestvrij staal wordt ultrasterk roestvrij staal genoemd. De ontwikkeling van de luchtvaartindustrie heeft bewezen dat de verbetering van de prestaties van vliegtuigen en vliegtuigmotoren grotendeels afhankelijk is van metalen materialen. Vanwege de hoge sterkte, hoge taaiheid, hoge weerstand tegen spanningscorrosie en goede slagvastheid van staal, worden nog steeds enkele belangrijke structurele componenten van vliegtuigen zoals landingsgestel, ligger, hoge spanningsverbindingen, bevestigingsmiddelen en ander roestvrij staal met hoge sterkte gebruikt.

Roestvrij staal met hoge sterkte omvat hoofdzakelijk martensiet-precipitatiehardend roestvrij staal en semi-austeniet-precipitatiehardend roestvrij staal. De sterkte van martensietprecipitatiehardend roestvrij staal wordt bereikt door martensiettransformatie en precipitatiehardende behandeling. Het voordeel is hoge sterkte, terwijl tegelijkertijd vanwege het lage koolstofgehalte, het hoge chroomgehalte, het hoge molybdeengehalte en/of het hoge kopergehalte de corrosieweerstand ervan over het algemeen niet is. minder dan 18Cr-8Ni austenitisch roestvrij staal; Vrij snijden, goed lasvermogen, geen lokaal gloeien nodig na het lassen, warmtebehandelingsproces is relatief eenvoudig. Het grootste nadeel is dat zelfs in uitgegloeide toestand de structuur nog steeds uit martensiet met een laag koolstofgehalte bestaat, waardoor het moeilijk is om diep vervormend koud bewerken uit te voeren. De typische staalsoort is 17-16 uur en PH13-8Mo, gebruikt voor de vervaardiging van corrosiebestendige lagercomponenten met hoge sterkte, zoals motorlageronderdelen, bevestigingsmiddelen, enz. die werken bij 400 ℃. PH13-8Mo wordt veel gebruikt in corrosiebestendige structurele onderdelen voor luchtvaartlagers op gemiddelde temperatuur.

Het semi-austeniet door precipitatie geharde roestvrij staal kan worden bewerkt, koud vervormd en gelast in austenietstaat, en vervolgens kunnen de martensiettransformatie en precipitatieharding worden gecontroleerd door de veroudering aan te passen om verschillende sterkten en taaiheidscoördinatie te verkrijgen. Het staal heeft een goede corrosieweerstand en thermische sterkte, vooral weerstand tegen spanningscorrosie, en is vooral geschikt voor de vervaardiging van onderdelen die onder 540 ℃ worden gebruikt. Het nadeel is dat het warmtebehandelingsproces complex is en dat de vereisten voor de temperatuurregeling van de warmtebehandeling zeer nauwkeurig zijn (± 5 ℃); De neiging tot verharding van staal is groot, en er zijn vaak veel tussenliggende gloeitijden nodig voor koudvervormen door diepe vervorming. Typische cijfers zijn 17-19 uur, PH15-7Mo, etc. Dit soort staal wordt voornamelijk in de luchtvaartindustrie gebruikt om bij 400℃ onder de corrosiedragende structuur te werken, zoals allerlei soorten buizen, pijpverbindingen, veren, bevestigingsmiddelen, etc.

 

Landingsgestel van vliegtuigen

De materialen die worden gebruikt voor de constructie van landingsgestellen voor vliegtuigen zijn 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 en andere landingsgestellen voor vliegtuigen en bevestigingsmiddelen met hogere eisen zijn meestal gemaakt van precipitatiegehard roestvrij staal, zoals 17-16 uur voor HET landingsgestel van F-15 vliegtuigen, 15-5pH voor het landingsgestel van B-767 vliegtuigen. PH13-8mo-staal heeft het potentieel om 17-4PH te vervangen, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo en andere staalsoorten vanwege de betere weerstand tegen spanningscorrosie dan door precipitatie gehard roestvrij staal van dezelfde kwaliteit.

Het vlaklager

Het Duitse FAG-bedrijf ontwikkelde het martensietroestvrij staal Cronidur30 (0,31%C-0,38%N-15% Cr-L %Mo) met toegevoegde stikstof, dat wordt geproduceerd via het PESR-proces van elektroslakhersmelten onder stikstofatmosfeer onder hoge druk. Het is een roestvrij staal op hoge temperatuur met een hoog stikstofgehalte, volledig gehard, dat beter bestand is tegen corrosie dan SUS440. Het is niet geschikt voor hoge DN-waarden (D: binnendiameter lager/mm, N: asomwenteling/arin) vanwege de eigenschappen van het volledig geharde type kan dezelfde Cronidur30 voldoen aan de resterende drukspanning en breuktaaiheidswaarde van DN4 miljoen bij tegelijkertijd door middel van hoogfrequente uitdoving. Maar de ontlaattemperatuur is lager dan 15O℃ en is niet bestand tegen de stijging van de lagertemperatuur veroorzaakt door thermische schokken na het uitschakelen van de motor.

Vliegtuigen met structurele componenten

Hoogwaardig roestvrij staal in de draagstructuur van vliegtuigen is voornamelijk 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo, enz., inclusief luikdekselgrendel, zeer sterke bout, veer en andere onderdelen. Burgervliegtuigen gebruiken dergelijk hoogwaardig roestvrij staal voor vleugelliggers, zoals 15-5PH staal voor Boeing 737-600 vleugelliggers; Type A340-300 vleugel SPAR PH13-8Mo staal. Ph13-8Mo wordt gebruikt voor onderdelen die een hoge sterkte en taaiheid vereisen, vooral voor dwarsprestaties, zoals rompframes. Meer recentelijk is Custom465 getest vanwege de verhoogde taaiheid en weerstand tegen spanningscorrosie. Custom465 is door Carpenter ontwikkeld op basis van Custom450 en Custom455 voor de vervaardiging van vliegtuigklepgeleiders, lamelgeleiders, transmissies, motorsteunen etc. Het staal is momenteel opgenomen in de technische specificaties MMPDS-02, AMS5936 en ASTM A564. HSL180 roestvrij staal met hoge sterkte (0,21C-12,5Cr-1,0Ni-15,5Co-2,0Mo) wordt gebruikt om de vliegtuigstructuur te vervaardigen, die dezelfde sterkte van 1800 MPa heeft als laaggelegeerd staal zoals 4340 en dezelfde corrosieweerstand en taaiheid als precipitatiegehard roestvrij staal zoals SUS630.