محتويات
فولاذ AerMet 100 AMS 6532 | UNS K92580: الخصائص والعمليات
- جون
في الفولاذ عالي الأداء، هناك عدد قليل من المواد التي تحقق التوازن بين الطاقة الخام والهندسة الدقيقة مثل الفولاذ AerMet® 100.
تستكشف هذه المقالة العلوم والتطبيقات والمزايا الفريدة للفولاذ AerMet 100، وتكشف لماذا يتفوق على السبائك التقليدية في البيئات ذات الضغط العالي.
ما هو الفولاذ AerMet 100؟
فولاذ AerMet 100 هو سبيكة فائقة المتانة مصممة لتحمل الضغوط الميكانيكية الشديدة. يُشكل تركيبها من الكوبالت والنيكل والكروم والموليبدينوم والكربون بنية دقيقة متينة تعمل بكفاءة عالية تحت الأحمال الديناميكية. تتميز هذه السبيكة بصلابة ممتازة، وقوة شد، ومقاومة للكسر. كما أنها تحافظ على ليونتها وتقاوم التشقق الناتج عن الإجهاد والتآكل. بفضل أدائها الموثوق حتى 427 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت)، تُستخدم سبيكة AerMet 100 في معدات الهبوط الفضائية، وأنظمة الدروع، ومكونات المحركات الأساسية. لا تتطلب هذه السبيكة تسخينًا مسبقًا للحام، ولكنها تحتاج إلى حماية في الظروف الرطبة نظرًا لمقاومتها المحدودة للتآكل.
- إيرميت هي علامة تجارية مسجلة لشركة شركة كاربنتر للتكنولوجيا.
مواصفات فولاذ AerMet 100
يتوافق الفولاذ AerMet 100 مع المعايير الصناعية الصارمة، مما يضمن الامتثال والموثوقية.
- AMS 6478
- AMS 6532
- ماكدونيل دوغلاس MMS 217
- ميل HDBK-5
الدرجة المكافئة للفولاذ AerMet 100:
- UNS K92580
التركيب الكيميائي للفولاذ AerMet 100
| عنصر | محتوى |
| الكربون (C) | 0.21~0.25 |
| السيليكون (Si) | ≤0.15 |
| المنغنيز (Mn) | ≤0.10 |
| الفوسفور (P) | ≤0.008 |
| الكبريت (S) | ≤0.005 |
| الكروم (Cr) | 2.9~3.3 |
| النيكل (Ni) | 11~12 |
| الموليبدينوم (Mo) | 1.1~1.3 |
| النيتروجين (ن) | ≤0.0015 |
| التيتانيوم (Ti) | ≤0.015 |
| الكوبالت (Co) | 13~14 |
| الألومنيوم | ≤0.015 |
| الأكسجين (O) | ≤0.002 |
الخصائص الميكانيكية لفولاذ AerMet 100 (بعد المعالجة الحرارية)
| ملكية | القيمة الطولية | القيمة العرضية |
| قوة الخضوع (0.2% إزاحة) | 1720 ميجا باسكال (250 كيلو باسكال) | 1720 ميجا باسكال (250 كيلو باسكال) |
| قوة الشد | 1960 ميجا باسكال (285 كيلو باسكال) | 1960 ميجا باسكال (285 كيلو باسكال) |
| الاستطالة (%) | 14% | 13% |
| تخفيض المساحة (%) | 65% | 55% |
| طاقة تأثير شاربي على شكل حرف V | 41 جول (30 قدمًا رطلاً) | 34 جول (25 قدمًا رطلاً) |
| صلابة الكسر (K IC ) | 126 ميجا باسكال√م (115 كيلو باسكال√بوصة مربعة) | 110 ميجا باسكال√م (100 كيلو باسكال√بوصة مربعة) |
الخصائص المرتبطة بدرجة الحرارة
- الأداء في درجات الحرارة العالية
يحافظ AerMet 100 على ثباته حتى درجة حرارة 427 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت)، إلا أن قوة شدّه تتناقص تدريجيًا مع ارتفاع درجة الحرارة. على سبيل المثال، عند درجة حرارة 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت)، تبلغ قوة الشد حوالي 1650 ميجا باسكال (240 كيلو باسكال).
- صلابة التأثير في درجات الحرارة المنخفضة
حتى عند درجة حرارة -73 درجة مئوية (-100 درجة فهرنهايت)، يحتفظ AerMet 100 بطاقة تأثير عالية، تبلغ حوالي 41 جول (30 قدمًا رطلاً)، مما يدل على متانته الممتازة في درجات الحرارة المنخفضة.
الخصائص الفيزيائية لفولاذ AerMet 100
| ملكية | القيمة المترية | القيمة الإمبراطورية |
| كثافة | 7.89 جرام/سم3 | 0.285 رطل/بوصة مكعبة |
| معامل المرونة | 194.5 جيجا باسكال | 28.2×10³ كيلو باسكال |
| المقاومة (21 درجة مئوية/70 درجة فهرنهايت) | – | 259 أوم-دائرة-ميل/قدم |
| درجة الحرارة الحرجة (AC₁/AC₃) | 574 درجة مئوية / 829 درجة مئوية | 1065 درجة فهرنهايت / 1525 درجة فهرنهايت |
| معامل التمدد الحراري (315.56 درجة مئوية/600 درجة فهرنهايت) | 10.82×10⁻⁶ م/م/°م (مُلَدَّس) | 6.01×10⁻⁶ بوصة/بوصة/درجة فهرنهايت (مُلَدَّس) |
| 10.94×10⁻⁶ م/م/°م (معالج حرارياً) | 6.08×10⁻⁶ بوصة/بوصة/درجة فهرنهايت (معالج حرارياً) |
مواصفات منتجات الفولاذ AerMet 100
| نموذج المنتج | البعد | وحدات القياس المترية | الوحدات الإمبراطورية |
| قضبان مستديرة | القطر | 12.7 مم ~ 305 مم | 0.5 بوصة ~ 12 بوصة |
| طبق | سماكة | 6.35 ملم ~ 101.6 ملم | 0.25 بوصة ~ 4 بوصة |
| عرض | 101.6 ملم ~ 1219 ملم | 4 بوصة ~ 48 بوصة | |
| طول | 305 مم ~ 6096 مم | 12 بوصة ~ 240 بوصة | |
| ملزمة | سماكة | 6.35 ملم ~ 19.05 ملم | 0.25 بوصة ~ 0.75 بوصة |
| عرض | 101.6 ملم ~ 1219 ملم | 4 بوصة ~ 48 بوصة | |
| طول | 305 مم ~ 6096 مم | 12 بوصة ~ 240 بوصة |
تطبيقات الفولاذ AerMet 100
- الفضاء الجوي:عتاد الهبوط، أعمدة المحرك النفاث
- الدفاع:الدروع والمكونات الباليستية
- طاقة:أعمدة القيادة
- صناعي:أنابيب هيكلية
- مواصلات:الأعضاء الهيكلية
فولاذ AerMet 100 المعالجة الحرارية
نظرة عامة على الخطوات الرئيسية
| منصة | المعلمات الرئيسية | غاية |
| معالجة الحل | 885 درجة مئوية ± 14 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة (1625 درجة فهرنهايت ± 25 درجة فهرنهايت) | إذابة الكربيدات وتجانس البنية الدقيقة. |
| إخماد | تبريد الهواء/الزيت إلى 66 درجة مئوية (150 درجة فهرنهايت) خلال 1-2 ساعة | قفل في البنية المارتنسيّة. |
| العلاج البارد | -73 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة (-100 درجة فهرنهايت) | تعزيز الصلابة عن طريق تقليل الأوستينيت المحتفظ به. |
| شيخوخة | 482 درجة مئوية ± 6 درجات مئوية لمدة 5 ساعات (900 درجة فهرنهايت ± 10 درجات فهرنهايت) | ترسيب المراحل الثانوية لتحسين القوة والليونة. |
1. التطبيع
يتم تطبيع فولاذ AerMet 100 عن طريق تسخينه إلى 1650 درجة فهرنهايت (899 درجة مئوية) ل ساعة واحدة، ثم تركه ليبرد بالهواء إلى درجة حرارة الغرفة. هذا يساعد على استعادة خصائص المناطق المتضررة من التشكيل. لتحسين قابلية التشغيل، التلدين لمدة 16 ساعة عند 1250 درجة فهرنهايت (677 درجة مئوية) يوصى به بعد التطبيع.
2. معالجة المحلول
يخضع AerMet 100 لمعالجة المحلول عن طريق تسخينه إلى 1625 درجة فهرنهايت ± 25 درجة فهرنهايت (885 درجة مئوية ± 14 درجة مئوية) ل 1 ساعة في جو محايد (فراغ، حمام ملح، أو غاز خامل) لمنع نزع الكربون. بعد التسخين، يُبرَّد السبيكة بالهواء إلى 150 درجة فهرنهايت (66 درجة مئوية) داخل 1-2 ساعةيجب تبريد المقاطع السميكة (قطرها أكبر من بوصتين أو صفائح بسمك بوصة واحدة) بالزيت لتحقيق أهداف التبريد. تُذيب هذه العملية الكربيدات وتُهيئ المادة للتحول المارتنسيتي.
3. المعالجة الباردة (التبريد بالتبريد العميق)
بعد معالجة المحلول، يجب تبريد AerMet 100 إلى -100 درجة فهرنهايت (-73 درجة مئوية) ل ساعة واحدة على الأقلتضمن هذه الخطوة تحولًا مارتنسيتيًا كاملًا وتزيل الأوستينيت المتبقي، مما يعزز المتانة. في حال تخطيها، تنخفض المتانة بحوالي 15%. يتطلب تخطي علاج البرد الشيخوخة المزدوجة عند 900 درجة فهرنهايت (482 درجة مئوية) ل 5 ساعات مرتين للتعويض عن الخسارة في الصلابة.
4. معالجة الشيخوخة (التصلب بالترسيب)
تتضمن عملية الشيخوخة تسخين AerMet 100 إلى 900 درجة فهرنهايت ± 10 درجة فهرنهايت (482 درجة مئوية ± 6 درجة مئوية) ل 5 ساعات، يليه تبريد بالهواء. تُشكّل هذه العملية رواسب دقيقة تزيد من القوة مع الحفاظ على اللدونة. يمكن تعديل درجة حرارة التعتيق حسب المتطلبات:
- في 875 درجة فهرنهايت (468 درجة مئوية) ل 5 ساعاتتصل الصلابة إلى 54.5–55.5 HRC، ولكن الصلابة تقل.
- في 925 درجة فهرنهايت (496 درجة مئوية) ل 5 ساعات، تنخفض الصلابة إلى 51.0–52.5 HRC، تحسين اللدونة.
5. التلدين
لتليين المادة من أجل التشغيل الآلي أو الاسترداد بعد التشكيل، يمكن تسخين AerMet 100 عند 1250 درجة فهرنهايت (677 درجة مئوية) ل 16 ساعة. وهذا يعطي صلابة ≤40 HRC، مما يجعل من السهل تصنيعها.
6. تقويم الشعر
يتعرض AerMet 100 لتغيرات طفيفة في الحجم أثناء المعالجة الحرارية. ومع ذلك، قد تحتاج بعض الأجزاء إلى تقويم ميكانيكي لإصلاح التشوه. يجب إجراء التقويم بعد التقادم وقبل التشغيل الآلي النهائي. لضمان أفضل النتائج، قم بإجراء تخفيف التوتر الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة في 350–400 درجة فهرنهايت (177–204 درجة مئوية) ل 5 ساعات قبل التقويم.
مخاطر إزالة الكربون
مادة AerMet 100 عرضة لإزالة الكربون، والتي تحدث عند فقدان الكربون من السطح أثناء المعالجة الحرارية. لتقليل هذه المخاطر، يجب إجراء المعالجة الحرارية في فرن ذي جو محايد، أو حمام ملحي، أو فراغ. يمكن الكشف عن إزالة الكربون بمقارنة صلابة السطح واللب، مع ضمان ألا يتجاوز الفرق (ΔHRC) 2.
اعتبارات ما بعد المعالجة
بعد التصنيع، تخفيف التوتر في 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية) ل 1-3 ساعات يمكن تطبيقها لتقليل الإجهادات المتبقية دون المساس بمتانتها. تساعد هذه الخطوة على تحسين أداء المادة في التطبيقات النهائية.
معالجة الفولاذ AerMet 100
تشكيل
يجب أن يتم تشكيل فولاذ AerMet 100 عند درجة حرارة أولية تبلغ ≤2250 درجة فهرنهايت (1232 درجة مئوية)، مع درجة حرارة التشكيل النهائية ≤1650 درجة فهرنهايت (899 درجة مئوية)بعد التشكيل، يجب أن تخضع المادة لعملية التلدين والتطبيع لاستعادة خصائصها وضمان الأداء الأمثل أثناء المعالجة اللاحقة.
التصنيع
يعد تشغيل AerMet 100 أكثر تحديًا من فولاذ 4340 في لجنة حقوق الإنسان رقم 38لتحقيق أفضل النتائج، يُنصح باستخدام أدوات الكربيد. يجب أن تتراوح سرعة القطع بين 280 إلى 350 قدم مربع في الدقيقة. بعد التشغيل الخشن، من الضروري إجراء تخفيف التوتر في 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية) ل 1-3 ساعات لتقليل الضغوط المتبقية وتحسين استقرار المواد لمزيد من التصنيع.
مصدر الفولاذ AerMet 100 المعتمد
في مجموعة SteelPro، نتخصص في توفير منتجات AerMet 100 عالية الجودة والمخصصة لقطاع الطيران، والتي تلبي معايير شهادات الدفاع العالمية، مما يضمن توافق كل دفعة مع المتطلبات الصارمة. سلسلة التوريد لدينا متكاملة تمامًا، مما يتيح إمكانية التتبع الكامل من المواد الخام إلى المنتج النهائي.
لا تدع محدودية المواد تؤثر على مشروعك. تعاون مع مجموعة SteelPro للحصول على AerMet 100 - متسق وجاهز للأداء.
