Высокопрочная нержавеющая сталь, используемая в самолетах

Обычно мы называем пределом текучести выше 800 МПа, предел текучести выше 500 МПа, нержавеющая сталь - высокопрочной нержавеющей сталью, нержавеющая сталь с пределом текучести выше 1380 МПа - сверхвысокопрочной нержавеющей сталью. Развитие авиационной промышленности доказало, что улучшение характеристик самолетов и авиадвигателей во многом зависит от металлических материалов. Из-за высокой прочности, высокой ударной вязкости, стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением и хорошей ударопрочности стали по-прежнему используются некоторые ключевые структурные компоненты самолетов, такие как шасси, балка, соединения с высокими напряжениями, крепежные детали и другая высокопрочная нержавеющая сталь.

Высокопрочная нержавеющая сталь в основном включает нержавеющую сталь с дисперсионным твердением мартенситного типа и нержавеющую сталь с полуаустенитным дисперсионным твердением. Прочность мартенситной дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали достигается за счет обработки мартенситного превращения и дисперсионного твердения, преимуществом является высокая прочность, в то же время из-за низкого содержания углерода, высокого содержания хрома, высокого содержания молибдена и / или высокого содержания меди ее коррозионная стойкость обычно невысока. аустенитная нержавеющая сталь менее 18Cr-8Ni; Свободная резка, хорошая сварочная способность, не требует местного отжига после сварки, процесс термообработки относительно прост. Основным недостатком является то, что даже в отожженном состоянии его структура все еще представляет собой мартенсит с низким содержанием углерода, поэтому трудно проводить холодную обработку с глубокой деформацией. Типичная марка стали 17-4 фазы и PH13-8Mo, используемые для производства высокопрочных коррозионностойких компонентов подшипников, таких как детали подшипников двигателя, крепежные детали и т. д., работающих при 400 ℃. PH13-8Mo широко используется в конструкционных деталях авиационных подшипников, устойчивых к коррозии при средних температурах.

Полуаустенитная дисперсионно-упрочненная нержавеющая сталь может быть подвергнута механической обработке, холодной деформации и сварке в аустенитном состоянии, а затем мартенситное превращение и дисперсионное твердение можно контролировать, регулируя старение для получения различной прочности и согласования вязкости. Сталь обладает хорошей коррозионной стойкостью и термической прочностью, особенно стойкостью к коррозии под напряжением, и особенно подходит для изготовления деталей, используемых при температурах ниже 540 ℃. Недостатком является то, что процесс термообработки сложен, требования к контролю температуры термообработки очень точны (± 5 ℃); Сталь имеет большую склонность к деформационному упрочнению, и для холодной обработки с глубокой деформацией часто требуется много промежуточных периодов отжига. Типичные оценки: 17-7 фазы, PH15-7Mo и т. Д. Этот вид стали в основном используется в авиационной промышленности для работы при 400 ℃ ниже коррозионно-стойкой конструкции, такой как все виды труб, соединения труб, пружины, крепежные детали и т. Д.

 

Шасси самолета

Материалы, используемые для изготовления шасси самолетов: 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 и другие шасси для самолетов, а крепежные детали с более высокими требованиями в основном изготавливаются из нержавеющей стали, упрочненной атмосферным воздействием, такой как 17-4 фазы для шасси самолета F-15, 15-5pH для шасси самолета B-767. Сталь PH13-8mo может заменить 17-4PH, 15-5 фазы, 17-7PH, PH15-7Mo и другие стали из-за их более высокой стойкости к коррозии под напряжением, чем нержавеющая сталь с дисперсионным упрочнением той же марки.

Самолет подшипник

Немецкая компания FAG разработала мартенситную нержавеющую сталь с добавлением азота Cronidur30 (0.31% C-0.38% N-15% Cr-L% Mo), которая производится методом электрошлакового переплава PESR в атмосфере азота под высоким давлением. Это жаропрочная нержавеющая сталь с высоким содержанием азота, полностью закаленная, которая более устойчива к коррозии, чем SUS440. Он не подходит для высоких значений DN (D: внутренний диаметр подшипника / мм, N: число оборотов вала / arin) из-за своих характеристик типа полной закалки, тот же Cronidur30 может удовлетворять остаточному напряжению сжатия и значению трещиностойкости DN4 миллиона при в то же время за счет высокочастотной закалки. Но температура отпуска ниже 15 ℃, он не выдерживает повышения температуры подшипников, вызванного тепловым ударом после остановки двигателя.

Несущие элементы конструкции самолета

Высокопрочная нержавеющая сталь в несущей конструкции самолета в основном 15-5 фазы, 17-4PH, PH13-8Mo и др., В том числе защелка крышки люка, высокопрочный болт, пружина и другие детали. В гражданских самолетах для лонжеронов крыла используется такая высокопрочная нержавеющая сталь, как сталь 15-5ПН для лонжеронов крыла Boeing 737-600; Крыло типа А340-300 Сталь SPAR PH13-8Mo. Ph13-8Mo используется для деталей, требующих высокой прочности и ударной вязкости, особенно для поперечных характеристик, таких как шпангоуты фюзеляжа. Совсем недавно Custom465 был протестирован на предмет повышенной прочности и устойчивости к коррозии под напряжением. Custom465 был разработан Carpenter на основе Custom450 и Custom455 для производства направляющих закрылков самолетов, направляющих предкрылков, трансмиссий, опор двигателя и т. Д. Сталь в настоящее время включена в технические спецификации MMPDS-02, AMS5936 и ASTM A564. Для изготовления конструкции самолета используется высокопрочная нержавеющая сталь HSL180 (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo), которая имеет ту же прочность 1800 МПа, что и низколегированная сталь, такая как 4340, и такую ​​же коррозионную стойкость и ударную вязкость. как нержавеющая сталь с дисперсионным упрочнением, такая как SUS630.