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D6AC-Legierungsstahl: Eigenschaften, Prozesse, Anwendungen
- John
SteelPro Group liefert D6AC-Legierungsstahlstangen, ein hochfestes Material für die Luft- und Raumfahrt sowie die Verteidigung. Dieser Beitrag untersucht seine wichtigsten Eigenschaften, Herstellungsverfahren und Anwendungen und hilft Ihnen bei der Auswahl des idealen Materials für anspruchsvolle Bedingungen.
Was ist D6AC-Stahl?
D6AC-Stahl ist ein langlebiges, mittelkohlenstoffhaltiges, niedriglegiertes Metall mit außergewöhnlicher Festigkeit. Er erreicht eine Zugfestigkeit von bis zu 280 ksi bei gleichbleibender Zähigkeit. Dank seiner tiefenhärtenden Eigenschaften eignet er sich für große Querschnitte, ohne an Festigkeit einzubüßen. Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (VAR) gewährleistet Reinheit und Gleichmäßigkeit. Die Legierung kann wärmebehandelt, präzise bearbeitet und geschweißt werden und eignet sich daher ideal für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt- sowie der Verteidigungsindustrie.
D6AC-Stahlspezifikationen
D6AC erfüllt strenge Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsstandards, darunter:
- AMS 6431: Definiert wärmebehandelte Stäbe für hochfeste Strukturkomponenten.
- MIL-S-8949: Gibt Materialanforderungen für Flugzeug- und Raketenteile an.
- AMS 2300: Sorgt für Sauberkeit bei hochwertigem VAR-verarbeitetem Stahl.
- Weitere Zertifizierungen: ASTM A579 (Klasse 23), FMS-1011 (General Dynamics), GM-1013 (Grumman) und Lockheed-spezifische Standards (STM-05-500, LCM-05-2190).
Unser D6AC-Bestand ist auf diese Zertifizierungen zurückzuführen und garantiert die Einhaltung der globalen OEM-Anforderungen aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Industrie.
D6AC Übersicht über die Eigenschaften von legiertem Stahl
- Außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Masse für den Einsatz in der Luftfahrt und beim Militär.
- Hervorragende Bruchzähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit.
- Überlegene Härtbarkeit für Anwendungen mit großen Querschnitten.
- Behält seine mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen.
Chemische Zusammensetzung von D6AC-Stahl
| Element | Inhalt |
| Kohlenstoff (C) | 0.46% |
| Silizium (Si) | 0.25% |
| Mangan (Mn) | 0.75% |
| Chrom (Cr) | 1.10% |
| Nickel (Ni) | 0.60% |
| Molybdän (Mo) | 1.00% |
| Vanadium (V) | 0.10% |
| Eisen (Fe) | Als Balance |
D6AC Mechanische Eigenschaften von Stahl
| Eigentum | Zustand | |
| 600 °F (316 °C) | 950°F (510°C) | |
| Zugfestigkeit | 280 ksi (1931 MPa) | 228 ksi (1572 MPa) |
| Streckgrenze | 250 ksi (1724 MPa) | 195 ksi (1345 MPa) |
| Dehnung | 7% | 7% |
| Verkleinerung der Fläche | 23% | 25% |
| Härte (HRC) | 53 | 46 |
Physikalische Eigenschaften von D6AC-Stahl
| Eigentum | Wert (Imperial) | Wert (metrisch) |
| Dichte | 0,284 lb/cu.in | 7,8 g/cm³ |
| Spezifische Wärmekapazität | 0,116 Btu/lb-°F | 486 J/kg-K |
| Schmelzpunkt | 2600°F | 1427°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 30 Btu·ft/(h·ft²·°F) | 51,9 W/(m·K) |
| Durchschnittliche Wärmeausdehnung | 7 µZoll/Zoll·°F | 12,6 µm/m·°C |
| Elastizitätsmodul (Zug) | 32.000 ksi | 220 GPa |
Wärmeausdehnungskoeffizient
| Temperaturbereich | Imperialer Wert | Metrischer Wert |
| 0 – 100 °F (-18 – 38 °C) | 7,38 µZoll/Zoll·°F | 13,28 µm/m·°C |
| 0 – 600 °F (-18 – 316 °C) | 7,61 µZoll/Zoll·°F | 13,70 µm/m·°C |
| 100 – 200°F (38 – 93°C) | 7,31 µZoll/Zoll·°F | 13,16 µm/m·°C |
| 600 – 700 °F (316 – 371 °C) | 9,70 µZoll/Zoll·°F | 17,46 µm/m·°C |
| 600 – 1300 °F (316 – 704 °C) | 8,95 µZoll/Zoll·°F | 16,11 µm/m·°C |
D6AC Stahlstangen Abmessungen
Die SteelPro Group liefert präzisionsgefertigte D6AC-Stahlstäbe. Alle Produkte erfüllen die Spezifikationen AMS 6431 und MIL-S-8949 und sind vollständig rückverfolgbar und zertifiziert.
| Produkttyp | Größenbereich (Imperial) | Größenbereich (metrisch) |
| Runde Stäbe | 0,5″ – 12″ Durchmesser | 12,7 mm – 304,8 mm Durchmesser |
| Sechskantstäbe | 0,5″ – 6″ über Schlüsselweite | 12,7 mm – 152,4 mm Schlüsselweite |
| Quadratische Stäbe | 1″ – 12″ Breite | 25,4 mm – 304,8 mm Breite |
| Knüppel (Schmiedematerial) | 6″ – 24″ Durchmesser | 152,4 mm – 609,6 mm Durchmesser |
D6AC Stahlanwendungen
D6AC-Stahl wird aufgrund seiner außergewöhnlichen Haltbarkeit und überlegenen mechanischen Festigkeit häufig in der Luftfahrt-, Militär- und Fertigungsindustrie verwendet.
- Luft- und Raumfahrt: Wird in Fahrwerken, Strukturkomponenten und hochbelasteten Flugzeugzellenteilen verwendet.
- Verteidigung: Wird in Panzerungen, Raketenkomponenten und Waffensystemen eingesetzt, die Schlagfestigkeit erfordern.
- Industriell: Geeignet für hochfeste Wellen, Druckbehälter und Werkzeuganwendungen.
Seine Kombination aus Festigkeit, Bruchfestigkeit und Tiefenhärtung macht es ideal für kritische tragende Komponenten.
D6AC Stahlschmieden
Das Schmieden ist der erste Schritt bei der Formgebung von D6AC-Stahl, bei dem das Material erhitzt und in das gewünschte Bauteil geformt wird.
- Heiztemperatur: 2000–2250 °F (1093–1232 °C).
- Gesenkschmieden: Höhere Temperaturen verbessern den Materialfluss.
- Endschmiedetemperatur: Sollte nicht unterschreiten 1700 °F (927 °C) um einen Verlust der Duktilität zu verhindern.
- Kühlkreislauf: Nach dem Schmieden wird der Stahl in einen Ofen gegeben bei 1200–1300 °F (649–704 °C), nach Bedarf eingeweicht und dann langsam abgekühlt auf 1000 °F (538 °C) vor der Luftkühlung.
Wärmebehandlung von D6AC-Stahl
1. Normalisieren
Um die Kornstruktur zu verfeinern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, wird D6AC-Stahl zunächst durch Erhitzen auf 1700 °F (927 °C) Anschließend erfolgt die Luftkühlung. Dieser Schritt verbessert die Zähigkeit und bereitet das Material auf die anschließende Härtung vor.
2. Härten (Abschrecken)
Für optimale Festigkeit und Härte wird D6AC-Stahl typischerweise durch Erhitzen auf 1700 °F (927 °C) in einer Schutzatmosphäre, um Oberflächenoxidation zu verhindern. Die Abschreckmethode hängt von der Querschnittsdicke ab:
- Dünnschliffe (<1 Zoll / 25 mm): Eine Luftkühlung ist ausreichend.
- Größere Abschnitte: Erfordert Ölabschreckung mit kontrollierten Öltemperaturen zwischen 150-250°F (65-121°C).
- Alternative Methode: Salzabschreckung bei 400-420°F (204-218°C), gefolgt von Luftkühlung, wird manchmal für eine gleichmäßigere Härte verwendet.
3. Tempern für die gewünschte Festigkeit
Nach dem Abschrecken ist das Anlassen entscheidend, um Härte und Zähigkeit ins Gleichgewicht zu bringen. Das Verfahren umfasst das Erhitzen des Materials auf eine bestimmte Temperatur, das Halten dieser Temperatur für die erforderliche Zeit und das anschließende Abkühlen.
- Für 260 ksi Zugfestigkeit: Temperament bei 575°F (302°C) für 2 Stunden, dann an der Luft abkühlen lassen. Doppeltes Temperieren wird empfohlen.
- Für 200 ksi Zugfestigkeit: Temperament bei 1100 °F (593 °C) für 2 Stunden, dann an der Luft abkühlen lassen.
- Für 180 ksi Zugfestigkeit: Temperament bei 1150 °F (621 °C) für 2 Stunden, dann an der Luft abkühlen lassen.
Um gleichbleibende mechanische Eigenschaften zu erreichen und Eigenspannungen zu reduzieren, wird häufig eine doppelte Anlassbehandlung durchgeführt.
Anlassdaten: Härte vs. Temperatur
| Anlasstemp. | Härte (HRC) |
| 400°F (204°C) | ~60 |
| 600 °F (316 °C) | ~55 |
| 800 °F (427 °C) | ~50 |
| 1000 °F (538 °C) | ~45 |
| 1200 °F (649 °C) | ~40 |
4. Glühen (Erweichen für die Bearbeitung)
Wenn vor der abschließenden Wärmebehandlung eine Bearbeitung oder Umformung erforderlich ist, erfolgt das Glühen durch Erhitzen auf 1500–1550 °F (816–843 °C), gefolgt von Ofenkühlung bei 50°F (28°C) pro Stunde bis zu 1000 °F (538 °C) vor der Luftkühlung. Dadurch entsteht ein weicheres, besser verarbeitbares Material.
D6AC Stahl Bearbeitung
Sobald das Material wärmebehandelt oder geglüht ist, können Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden. Aufgrund der außergewöhnlichen Zähigkeit und Haltbarkeit von D6AC-Stahl ist Präzision bei der Bearbeitung unerlässlich.
- Bewertung der Bearbeitbarkeit: 50-55% aus AISI B1112-Schraubenmaterial.
- Empfohlene Werkzeuge: Hartmetall- oder Schnellarbeitsstahlwerkzeuge (HSS) für bessere Verschleißfestigkeit.
- Schneidflüssigkeiten: Geschwefelte oder chlorierte Öle tragen zur Reduzierung des Werkzeugverschleißes bei und verbessern die Bearbeitungseffizienz.
- Nachbehandlung: Für Komponenten mit einer Zugfestigkeit über 200 ksi wird eine Spannungsentlastungsbehandlung (800°F / 427°C für 3 Stunden) empfohlen.
D6AC Stahlschweißen
D6AC-Stahl ist schweißbar, aber aufgrund seiner hohen Härtbarkeit ist eine strenge Kontrolle des Vorwärmens und der Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich.
- Vorheiztemperatur: 450-550°F (232-288°C) vor dem Schweißen.
- Schweißverfahren:
- Dünnschliffe: Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG).
- Dickere Abschnitte: Metallschutzgasschweißen (GMAW) mit passendes Füllmetall.
- Wärmebehandlung nach dem Schweißen:
- Halten bei 600 °F (316 °C) nach dem Schweißen, dann Luft abkühlen auf 300°F (149°C).
- Führen Sie sofort ein Spannungsarmglühen bei 1000°F (538°C) durch. um Eigenspannungen zu vermeiden.
- Für kritische Anwendungen wird ein vollständiger Normalisierungs- und Anlasszyklus empfohlen.
D6AC-Stahl VS 4340-Stahl
D6AC-Stahl ist stärker und zäher als 4340-Stahl.
Beide Werkstoffe sind wärmebehandelbar, D6AC erfordert jedoch strengere Verarbeitungskontrollen, um seine ultrahohe Festigkeit zu erhalten. 4340 hingegen lässt sich leichter bearbeiten und schweißen und ist daher eine vielseitigere Wahl für Automobil-, Industrie- und allgemeine Luft- und Raumfahrtkomponenten. Wenn maximale Festigkeit, Haltbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit erforderlich sind, ist D6AC die bessere Wahl.
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