Содержание
AerMet 100 Сталь AMS 6532 | UNS K92580: Свойства, Процессы
- Джон
Среди высокопроизводительных сталей лишь немногие материалы обеспечивают такой баланс между грубой мощностью и точностью проектирования, как сталь AerMet® 100.
В этой статье подробно рассматриваются научные основы, области применения и уникальные преимущества стали AerMet 100, а также объясняется, почему она превосходит обычные сплавы в условиях высоких напряжений.
Что такое сталь AerMet 100?
AerMet 100 Steel — сверхпрочный сплав, предназначенный для экстремальных механических нагрузок. Его кобальт, никель, хром, молибден и углеродный состав создают прочную микроструктуру, которая хорошо работает при динамических нагрузках. Сплав обеспечивает превосходную твердость, прочность на разрыв и вязкость разрушения. Он также сохраняет пластичность и устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением. Благодаря надежной работе до 800 °F (427 °C) AerMet 100 используется в аэрокосмических шасси, системах брони и критических компонентах привода. Сплав не требует предварительного нагрева для сварки, но нуждается в защите во влажных условиях из-за ограниченной коррозионной стойкости.
- АэрМет является зарегистрированной торговой маркой Корпорация Карпентер Текнолоджи.
Технические характеристики стали AerMet 100
Сталь AerMet 100 соответствует строгим отраслевым стандартам, гарантируя соответствие требованиям и надежность.
- АМС 6478
- АМС 6532
- Макдоннелл Дуглас MMS 217
- МИЛ HDBK-5
Эквивалентная марка стали AerMet 100:
- УНС К92580
Химический состав стали AerMet 100
| Элемент | Содержание |
| Углерод (С) | 0.21~0.25 |
| Кремний (Si) | ≤0,15 |
| Марганец (Mn) | ≤0,10 |
| Фосфор (P) | ≤0,008 |
| Сера (S) | ≤0,005 |
| Хром (Cr) | 2.9~3.3 |
| Никель (Ni) | 11~12 |
| Молибден (Mo) | 1.1~1.3 |
| Азот (N) | ≤0,0015 |
| Титан (Ti) | ≤0,015 |
| Кобальт (Co) | 13~14 |
| Алюминий (Al) | ≤0,015 |
| Кислород (О) | ≤0,002 |
Механические свойства стали AerMet 100 (после термообработки)
| Свойство | Продольное значение | Поперечное значение |
| Предел текучести (смещение 0,2%) | 1720 МПа (250 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 1720 МПа (250 тыс.фунтов/кв.дюйм) |
| Предел прочности | 1960 МПа (285 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 1960 МПа (285 тыс.фунтов/кв.дюйм) |
| Удлинение (%) | 14% | 13% |
| Уменьшение площади (%) | 65% | 55% |
| Ударная энергия по Шарпи с V-образным надрезом | 41 Дж (30 фут-фунтов) | 34 Дж (25 фут-фунтов) |
| Вязкость разрушения (K IC ) | 126 МПа√м (115 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 110 МПа√м (100 тыс.фунтов/кв.дюйм) |
Температурно-зависимые свойства
- Высокотемпературные характеристики
AerMet 100 сохраняет стабильность до 427°C (800°F), но его прочность на разрыв постепенно снижается с ростом температуры. Например, при 260°C (500°F) прочность на разрыв составляет приблизительно 1650 МПа (240 ksi).
- Ударная вязкость при низких температурах
Даже при температуре -73°C (-100°F) AerMet 100 сохраняет высокую энергию удара, приблизительно 41 Дж (30 фут-фунтов), демонстрируя свою превосходную прочность при низких температурах.
Физические свойства стали AerMet 100
| Свойство | Значение метрики | Имперская ценность |
| Плотность | 7,89 г/см³ | 0,285 фунта/дюйм³ |
| Модуль упругости | 194,5 ГПа | 28,2×10³ кфунтов на кв. дюйм |
| Удельное сопротивление (21°C/70°F) | – | 259 Ом-круг-мил/фут |
| Критическая температура (AC₁/AC₃) | 574°С / 829°С | 1065°F / 1525°F |
| Коэффициент теплового расширения (315,56°C/600°F) | 10,82×10⁻⁶ м/м/°C (отожженный) | 6,01×10⁻⁶ дюйм/дюйм/°F (отожженный) |
| 10,94×10⁻⁶ м/м/°C (термообработанный) | 6,08×10⁻⁶ дюйм/дюйм/°F (термообработанный) |
Технические характеристики стальных изделий AerMet 100
| Форма продукта | Измерение | Метрические единицы | Имперские единицы |
| Круглые прутки | Диаметр | 12,7 мм ~ 305 мм | 0,5 дюйма ~ 12 дюймов |
| Тарелка | Толщина | 6,35 мм ~ 101,6 мм | 0,25 дюйма ~ 4 дюйма |
| Ширина | 101,6 мм ~ 1219 мм | 4 дюйма ~ 48 дюймов | |
| Длина | 305 мм ~ 6096 мм | 12 дюймов ~ 240 дюймов | |
| Лист | Толщина | 6,35 мм ~ 19,05 мм | 0,25 дюйма ~ 0,75 дюйма |
| Ширина | 101,6 мм ~ 1219 мм | 4 дюйма ~ 48 дюймов | |
| Длина | 305 мм ~ 6096 мм | 12 дюймов ~ 240 дюймов |
Применение стали AerMet 100
- Аэрокосмическая промышленность: Шасси, валы реактивных двигателей
- Оборона: Броня, баллистические компоненты
- Энергия: Приводные валы
- Промышленный: Структурные трубы
- Транспорт: Конструктивные элементы
АэрМет 100 Сталь Термическая обработка
Обзор основных шагов
| Этап | Ключевые параметры | Цель |
| Обработка раствором | 885°C ±14°C в течение 1 часа (1625°F ±25°F) | Растворить карбиды, гомогенизировать микроструктуру. |
| Закалка | Охлаждение воздуха/масла до 66°C (150°F) в течение 1–2 часов | Зафиксируйте мартенситную структуру. |
| Холодная обработка | -73°C в течение 1 часа (-100°F) | Повышение прочности за счет уменьшения остаточного аустенита. |
| Старение | 482°C ±6°C в течение 5 часов (900°F ±10°F) | Выделяют вторичные фазы для оптимизации прочности и пластичности. |
1. Нормализация
Сталь AerMet 100 нормализуется путем нагревания до 1650°F (899°C) для один час, затем дать ему остыть на воздухе до комнатной температуры. Это помогает восстановить свойства в областях, затронутых ковкой. Для лучшей обрабатываемости 16-часовой отжиг при температуре 1250°F (677°C) рекомендуется после нормализации.
2. Обработка раствором
AerMet 100 подвергается обработке раствором путем нагревания до 1625°F ±25°F (885°C ±14°C) для 1 час в нейтральной атмосфере (вакуум, соляная ванна или инертный газ) для предотвращения обезуглероживания. После нагрева сплав охлаждают на воздухе до 150°F (66°C) в пределах 1–2 часа. Более толстые секции (>2″ диаметра или пластина толщиной 1″) должны быть закалены в масле для достижения целевых показателей охлаждения. Этот процесс растворяет карбиды и подготавливает материал к мартенситному превращению.
3. Обработка холодом (криогенное охлаждение)
После обработки раствором AerMet 100 следует охладить до -100°F (-73°C) для по крайней мере один час. Этот шаг обеспечивает полное мартенситное превращение и устраняет остаточный аустенит, повышая прочность. Если его пропустить, прочность снижается примерно на 15%. Пропуск холодового лечения требует двойное старение при 900°F (482°C) для 5 часов дважды, чтобы компенсировать потерю прочности.
4. Старение (дисперсионное твердение)
Старение включает нагревание AerMet 100 до 900°F ±10°F (482°C ±6°C) для 5 часов, с последующим воздушным охлаждением. Этот процесс образует мелкие осадки, которые повышают прочность, сохраняя при этом пластичность. Регулировка температуры старения может варьироваться в зависимости от требований:
- В 875°F (468°C) для 5 часов, твердость достигает 54,5–55,5 HRC, но прочность снижается.
- В 925°F (496°C) для 5 часов, твердость снижается до 51,0–52,5 HRC, улучшая пластичность.
5. Отжиг
Для смягчения материала перед механической обработкой или восстановлением после ковки AerMet 100 можно отжечь при температуре 1250°F (677°C) для 16 часов. Это дает твердость ≤40 HRC, что упрощает обработку.
6. Выпрямление
AerMet 100 испытывает минимальные изменения размеров во время термообработки. Однако некоторые детали могут потребовать механического выпрямления для исправления искажений. Выпрямление следует выполнять после старения, но перед окончательной обработкой. Для обеспечения оптимальных результатов выполните снятие напряжения при низких температурах в 350–400°F (177–204°C) для 5 часов перед выпрямлением.
Риск обезуглероживания
AerMet 100 склонен к обезуглероживанию, которое происходит, когда углерод теряется с поверхности во время термообработки. Чтобы минимизировать этот риск, термообработку следует проводить в печи с нейтральной атмосферой, соляной ванне или вакууме. Обезуглероживание можно обнаружить, сравнив твердость поверхности и сердцевины, убедившись, что разница (ΔHRC) не превышает 2.
Соображения по поводу постобработки
После обработки, снятие стресса в 800°F (427°C) для 1–3 часа может применяться для снижения остаточных напряжений без ущерба для прочности. Этот шаг помогает улучшить характеристики материала в конечных приложениях.
AerMet 100 Обработка стали
Ковка
Сталь AerMet 100 следует ковать при начальной температуре ≤2250°F (1232°C), с конечной температурой ковки ≤1650°F (899°C)После ковки материал должен пройти отжиг и нормализацию для восстановления его свойств и обеспечения оптимальных характеристик при последующей обработке.
Обработка
AerMet 100 сложнее обрабатывать, чем сталь 4340 в ПЦ 38. Для достижения наилучших результатов рекомендуется использовать твердосплавные инструменты. Скорость резания должна варьироваться от 280-350 SFM. После черновой обработки необходимо выполнить снятие стресса в 800°F (427°C) для 1–3 часа для снижения остаточных напряжений и повышения устойчивости материала к дальнейшей обработке.
Сертифицированный источник AerMet 100 Steel
В SteelPro Group мы специализируемся на поставках аэрокосмического класса AerMet 100, который соответствует мировым сертификатам по обороне, гарантируя, что каждая партия соответствует строгим требованиям. Наша цепочка поставок полностью интегрирована, что обеспечивает полную прослеживаемость от сырья до готовой продукции.
Не позволяйте материальным ограничениям влиять на ваш проект. Работайте с SteelPro Group, чтобы получить AerMet 100 — стабильный и готовый к работе.
