Aço inoxidável de alta resistência usado em aplicações aeronáuticas

Geralmente chamamos de resistência à tração superior a 800MPa, resistência ao escoamento superior a 500MPa, o aço inoxidável é aço inoxidável de alta resistência, o limite de escoamento superior a 1380MPa, o aço inoxidável é chamado de aço inoxidável de ultra alta resistência. O desenvolvimento da indústria da aviação provou que a melhoria do desempenho das aeronaves e dos motores aeronáuticos depende em grande parte de materiais metálicos. Devido à alta resistência, alta tenacidade, alta resistência à corrosão sob tensão e boa resistência ao impacto do aço, alguns componentes estruturais importantes de aeronaves, como trem de pouso, viga, juntas de alta tensão, fixadores e outros aços inoxidáveis de alta resistência ainda são usados.

O aço inoxidável de alta resistência inclui principalmente aço inoxidável endurecido por precipitação de martensita e aço inoxidável endurecido por precipitação semi-austenita. A resistência do aço inoxidável de endurecimento por precipitação de martensita é alcançada pela transformação de martensita e tratamento de endurecimento por precipitação, a vantagem é de alta resistência, ao mesmo tempo devido ao baixo carbono, alto cromo, alto molibdênio e/ou alto cobre, sua resistência à corrosão geralmente não é menos de aço inoxidável austenítico 18Cr-8Ni; Corte livre, boa capacidade de soldagem, não precisa de recozimento local após a soldagem, o processo de tratamento térmico é relativamente simples. A principal desvantagem é que mesmo no estado recozido, sua estrutura ainda é martensita de baixo carbono, por isso é difícil realizar trabalho a frio com deformação profunda. O tipo típico de aço é 17-4PH e PH13-8Mo, usado para a fabricação de componentes de rolamentos de alta resistência e resistentes à corrosão, como peças de rolamentos de motor, fixadores, etc., trabalhando a 400 ℃. PH13-8Mo é amplamente utilizado em peças estruturais de média temperatura resistentes à corrosão de rolamentos aeronáuticos.

O aço inoxidável endurecido por precipitação semi-austenita pode ser usinado, deformado a frio e soldado no estado austenita, e então a transformação da martensita e o endurecimento por precipitação podem ser controlados ajustando o envelhecimento para obter diferentes resistências e coordenação de tenacidade. O aço possui boa resistência à corrosão e resistência térmica, especialmente resistência à corrosão sob tensão, e é especialmente adequado para a fabricação de peças utilizadas abaixo de 540 ℃. A desvantagem é que o processo de tratamento térmico é complexo, os requisitos de controle de temperatura do tratamento térmico são muito precisos (±5°C); A tendência de endurecimento do aço é grande, e muitos tempos de recozimento intermediários são frequentemente necessários para trabalho a frio com deformação profunda. As notas típicas são 17-7PH, PH15-7Mo, etc. Este tipo de aço é usado principalmente na indústria da aviação para trabalhar a 400 ℃ abaixo da estrutura de suporte de corrosão, como todos os tipos de tubos, juntas de tubos, molas, fixadores, etc.

 

Trem de pouso de aeronaves

Os materiais utilizados para a construção do trem de pouso de aeronaves são 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 e outros trens de pouso de aeronaves e fixadores com requisitos mais elevados são feitos principalmente de aço inoxidável endurecido por precipitação, como 17-4PH para o trem de pouso das aeronaves F-15, 15-5pH para o trem de pouso das aeronaves B-767. O aço PH13-8mo tem potencial para substituir o 17-4PH, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo e outros aços devido à sua melhor resistência à corrosão sob tensão do que o aço inoxidável endurecido por precipitação do mesmo tipo.

O rolamento do avião

A empresa alemã FAG desenvolveu o aço inoxidável martensita com adição de nitrogênio Cronidur30 (0,31%C-0,38%N-15% Cr-L %Mo), que é produzido pelo processo PESR de refusão por eletroescória sob atmosfera de nitrogênio de alta pressão. É um aço inoxidável de alta temperatura com alto teor de nitrogênio completamente endurecido, que é mais resistente à corrosão que o SUS440. Não é adequado para alto valor DN (D: diâmetro interno do rolamento/mm, N: rotação do eixo/arin) devido às suas características do tipo de endurecimento total, o mesmo Cronidur30 pode satisfazer a tensão de compressão residual e o valor de resistência à fratura de DN4 milhões em ao mesmo tempo através de extinção de alta frequência. Mas a temperatura de revenido é inferior a 15°C, não suporta o aumento da temperatura do rolamento causado pelo choque térmico após o desligamento do motor.

Aeronaves com componentes estruturais

O aço inoxidável de alta resistência na estrutura de rolamentos de aeronaves é principalmente 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo, etc., incluindo trava da tampa da escotilha, parafuso de alta resistência, mola e outras peças. As aeronaves civis usam aço inoxidável de alta resistência para as longarinas das asas, como o aço 15-5PH para as longarinas do Boeing 737-600; Tipo A340-300 asa SPAR PH13-8Mo em aço. Ph13-8Mo é usado para peças que exigem alta resistência e tenacidade, especialmente para desempenho transversal, como estruturas de fuselagem. Mais recentemente, o Custom465 foi testado devido ao aumento da tenacidade e resistência à corrosão sob tensão. Custom465 foi desenvolvido pela Carpenter com base em Custom450 e Custom455 para a fabricação de guias de flaps de aeronaves, guias de ripas, transmissões, suportes de motor, etc. O aço está atualmente incluído nas especificações técnicas MMPDS-02, AMS5936 e ASTM A564. O aço inoxidável de alta resistência HSL180 (0,21C-12,5Cr-1,0Ni-15,5Co-2,0Mo) é usado para fabricar a estrutura da aeronave, que tem a mesma resistência de 1800MPa que o aço de baixa liga, como 4340, e a mesma resistência à corrosão e tenacidade como aço inoxidável endurecido por precipitação, como SUS630.