Nội dung
Thép hợp kim D6AC: Tính chất, quy trình, ứng dụng
- John
Nhóm cung cấp SteelPro Thanh thép hợp kim D6AC, một vật liệu có độ bền cao được thiết kế cho ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng. Bài viết này khám phá các đặc điểm chính, kỹ thuật sản xuất và công dụng của nó, hướng dẫn bạn lựa chọn vật liệu lý tưởng cho các điều kiện đầy thách thức.
Thép D6AC là gì?
Thép D6AC là kim loại hợp kim thấp, cacbon trung bình, bền với độ bền đặc biệt. Nó đạt tới độ bền kéo lên tới 280 ksi trong khi vẫn duy trì độ dẻo dai. Các đặc tính làm cứng sâu của nó làm cho nó phù hợp với các mặt cắt ngang lớn mà không làm giảm độ bền. Nấu chảy lại bằng hồ quang chân không (VAR) đảm bảo độ tinh khiết và đồng nhất. Hợp kim có thể trải qua quá trình xử lý nhiệt, được gia công chính xác và hàn, làm cho nó trở nên hoàn hảo để sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng.
Thông số kỹ thuật thép D6AC
D6AC đáp ứng các tiêu chuẩn quốc phòng và hàng không vũ trụ nghiêm ngặt, bao gồm:
- AMS 6431: Xác định các thanh được xử lý nhiệt cho các thành phần kết cấu có độ bền cao.
- MIL-S-8949: Chỉ định các yêu cầu về vật liệu cho các bộ phận máy bay và tên lửa.
- AMS 2300: Đảm bảo độ sạch cho thép xử lý VAR cao cấp.
- Các chứng nhận khác: ASTM A579 (Lớp 23), FMS-1011 (General Dynamics), GM-1013 (Grumman) và các tiêu chuẩn cụ thể của Lockheed (STM-05-500, LCM-05-2190).
Kho D6AC của chúng tôi có thể truy xuất nguồn gốc theo các chứng nhận này, đảm bảo tuân thủ các yêu cầu của OEM công nghiệp, quốc phòng và hàng không vũ trụ toàn cầu.
D6AC Tổng quan về tính chất của thép hợp kim
- Cân bằng sức mạnh-khối lượng đặc biệt cho mục đích hàng không và quân sự.
- Độ bền chống gãy và chống mỏi tuyệt vời.
- Khả năng làm cứng vượt trội cho các ứng dụng có tiết diện lớn.
- Giữ nguyên tính chất cơ học ở nhiệt độ cao.
Thành phần hóa học của thép D6AC
| Yếu tố | Nội dung |
| Cacbon (C) | 0.46% |
| Silic (Si) | 0.25% |
| Mangan (Mn) | 0.75% |
| Crom (Cr) | 1.10% |
| Niken (Ni) | 0.60% |
| Molipđen (Mo) | 1.00% |
| Vanadi (V) | 0.10% |
| Sắt (Fe) | Như sự cân bằng |
D6AC Tính chất cơ học của thép
| Tài sản | Tình trạng | |
| 600°F (316°C) | 950°F (510°C) | |
| Độ bền kéo | 280 ksi (1931 MPa) | 228 ksi (1572 MPa) |
| Sức chịu lực | 250 ksi (1724 MPa) | 195 ksi (1345 MPa) |
| Độ giãn dài | 7% | 7% |
| Giảm Diện Tích | 23% | 25% |
| Độ cứng (HRC) | 53 | 46 |
Tính chất vật lý của thép D6AC
| Tài sản | Giá trị (Anh) | Giá trị (Đơn vị đo lường) |
| Tỉ trọng | 0,284 lb/cu.in | 7,8g/cm³ |
| Nhiệt dung riêng | 0,116 Btu/lb·°F | 486 J/kg·K |
| Điểm nóng chảy | 2600°F | 1427°C |
| Độ dẫn nhiệt | 30 Btu·ft/(h·ft²·°F) | 51,9 W/(m·K) |
| Sự giãn nở nhiệt trung bình | 7 µin/in·°F | 12,6 µm/m·°C |
| Mô đun đàn hồi (kéo) | 32.000 kilôgam | 220 GPa |
Hệ số giãn nở nhiệt
| Phạm vi nhiệt độ | Giá trị Đế quốc | Giá trị số liệu |
| 0 – 100°F (-18 – 38°C) | 7,38 µin/in·°F | 13,28 µm/m·°C |
| 0 – 600°F (-18 – 316°C) | 7,61 µin/in·°F | 13,70 µm/m·°C |
| 100 – 200°F (38 – 93°C) | 7,31 µin/in·°F | 13,16 µm/m·°C |
| 600 – 700°F (316 – 371°C) | 9,70 µin/in·°F | 17,46 µm/m·°C |
| 600 – 1300°F (316 – 704°C) | 8,95 µin/in·°F | 16,11 µm/m·°C |
Kích thước thanh thép D6AC
SteelPro Group cung cấp thanh thép D6AC được gia công chính xác. Tất cả các sản phẩm đều đáp ứng thông số kỹ thuật AMS 6431 và MIL-S-8949, có khả năng truy xuất nguồn gốc và chứng nhận đầy đủ.
| Loại sản phẩm | Phạm vi kích thước (Anh) | Phạm vi kích thước (Hệ mét) |
| Thanh tròn | Đường kính 0,5″ – 12″ | Đường kính 12,7 mm – 304,8 mm |
| Thanh lục giác | 0,5″ – 6″ Ngang phẳng | 12,7 mm – 152,4 mm A/F |
| Thanh vuông | Chiều rộng 1″ – 12″ | Chiều rộng 25,4 mm – 304,8 mm |
| Phôi (Cổ phiếu rèn) | Đường kính 6″ – 24″ | Đường kính 152,4 mm – 609,6 mm |
Ứng dụng thép D6AC
Thép D6AC được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, quân sự và sản xuất vì độ bền đặc biệt và sức mạnh cơ học vượt trội.
- Hàng không vũ trụ: Được sử dụng trong bánh đáp, các thành phần cấu trúc và các bộ phận khung máy bay chịu ứng suất cao.
- Phòng thủ:Được ứng dụng trong áo giáp, các thành phần tên lửa và hệ thống vũ khí yêu cầu khả năng chống va đập.
- Công nghiệp: Thích hợp cho trục chịu lực cao, bình chịu áp suất và các ứng dụng gia công.
Sự kết hợp giữa độ bền, khả năng chống gãy và độ cứng sâu khiến nó trở nên lý tưởng cho các bộ phận chịu tải quan trọng.
Rèn thép D6AC
Rèn là bước đầu tiên trong quá trình định hình thép D6AC, trong đó vật liệu được nung nóng và tạo thành thành phần mong muốn.
- Nhiệt độ gia nhiệt: 2000-2250°F (1093-1232°C).
- Rèn khuôn kín: Nhiệt độ cao hơn giúp cải thiện dòng chảy của vật liệu.
- Nhiệt độ rèn cuối cùng: Không nên thả xuống dưới 1700°F (927°C) để tránh mất độ dẻo.
- Chu trình làm mát: Sau khi rèn, thép được đưa vào lò nung ở 1200-1300°F (649-704°C), ngâm theo yêu cầu, sau đó làm nguội từ từ đến 1000°F (538°C) trước khi làm mát bằng không khí.
Xử lý nhiệt thép D6AC
1. Chuẩn hóa
Để tinh chỉnh cấu trúc hạt và tăng cường các tính chất cơ học, thép D6AC trước tiên được chuẩn hóa bằng cách nung nóng đến 1700°F (927°C) tiếp theo là làm mát bằng không khí. Bước này cải thiện độ dẻo dai và chuẩn bị vật liệu cho quá trình làm cứng tiếp theo.
2. Làm cứng (Làm nguội)
Để có độ bền và độ cứng tối ưu, thép D6AC thường được làm cứng bằng cách nung nóng đến 1700°F (927°C) trong môi trường bảo vệ để ngăn chặn quá trình oxy hóa bề mặt. Phương pháp làm nguội phụ thuộc vào độ dày của phần:
- Các phần mỏng (<1 inch / 25 mm): Làm mát bằng không khí là đủ.
- Phần lớn hơn: Yêu cầu làm nguội dầu với nhiệt độ dầu được kiểm soát giữa 150-250°F (65-121°C).
- Phương pháp thay thế: Làm nguội muối tại 400-420°F (204-218°C), sau đó làm mát bằng không khí, đôi khi được sử dụng để có độ cứng đồng đều hơn.
3. Ủ để có độ bền mong muốn
Sau khi tôi, quá trình tôi luyện đóng vai trò quan trọng để cân bằng độ cứng và độ dai. Quy trình này bao gồm việc nâng vật liệu lên nhiệt độ đã đặt, duy trì trong thời gian cần thiết, sau đó để nguội.
- Đối với độ bền kéo 260 ksi: Tính khí ở 575°F (302°C) vì 2 giờ, sau đó làm mát bằng không khí. Nên tôi luyện gấp đôi.
- Đối với độ bền kéo 200 ksi: Tính khí ở 1100°F (593°C) vì 2 giờ, sau đó làm mát bằng không khí.
- Đối với độ bền kéo 180 ksi: Tính khí ở 1150°F (621°C) vì 2 giờ, sau đó làm mát bằng không khí.
Quá trình tôi luyện kép thường được sử dụng để đạt được các đặc tính cơ học đồng nhất và giảm ứng suất dư.
Dữ liệu tôi luyện: Độ cứng so với nhiệt độ
| Nhiệt độ tôi luyện | Độ cứng (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. Ủ (Làm mềm để gia công)
Nếu cần gia công hoặc tạo hình trước khi xử lý nhiệt cuối cùng, quá trình ủ được thực hiện bằng cách nung nóng đến 1500-1550°F (816-843°C), theo sau là lò làm mát ở 50°F (28°C) một giờ xuống tới 1000°F (538°C) trước khi làm mát bằng không khí. Điều này tạo ra vật liệu mềm hơn, dễ gia công hơn.
Thép D6AC Gia công
Sau khi vật liệu được xử lý nhiệt hoặc ủ, có thể thực hiện các hoạt động gia công. Do thép D6AC có độ bền và độ dẻo dai đặc biệt nên độ chính xác là điều cần thiết trong quá trình gia công.
- Xếp hạng khả năng gia công: 50-55% của vít AISI B1112.
- Các công cụ được đề xuất: Dụng cụ bằng cacbua hoặc thép tốc độ cao (HSS) để chống mài mòn tốt hơn.
- Chất lỏng cắt: Dầu lưu huỳnh hoặc dầu clo giúp giảm hao mòn dụng cụ và cải thiện hiệu quả gia công.
- Xử lý sau gia công: Đối với các thành phần có độ bền kéo trên 200 ksi, nên xử lý giảm ứng suất (800°F / 427°C trong 3 giờ).
Hàn thép D6AC
Thép D6AC là có thể hàn được, nhưng do có khả năng làm cứng cao nên cần phải kiểm soát chặt chẽ quá trình gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn.
- Nhiệt độ làm nóng trước: 450-550°F (232-288°C) trước khi hàn.
- Phương pháp hàn:
- Các phần mỏng: Hàn khí trơ vonfram (TIG).
- Phần dày hơn: Hàn hồ quang kim loại bằng khí (GMAW) với kim loại phụ phù hợp.
- Xử lý nhiệt sau khi hàn:
- Giữ ở 600°F (316°C) sau khi hàn, sau đó làm mát bằng không khí 300°F (149°C).
- Thực hiện ngay quá trình ủ giảm ứng suất ở nhiệt độ 1000°F (538°C) để ngăn ngừa ứng suất dư.
- Đối với các ứng dụng quan trọng, nên thực hiện chu trình chuẩn hóa + ủ hoàn chỉnh.
Thép D6AC so với thép 4340
Thép D6AC cứng và bền hơn thép 4340.
Mặc dù cả hai đều có thể xử lý nhiệt, D6AC đòi hỏi phải kiểm soát quá trình xử lý chặt chẽ hơn để duy trì độ bền cực cao. Mặt khác, 4340 dễ gia công và hàn hơn, khiến nó trở thành lựa chọn linh hoạt hơn cho các thành phần ô tô, công nghiệp và hàng không vũ trụ nói chung. Nếu cần độ bền, độ bền và khả năng chống mỏi tối đa, D6AC là lựa chọn vượt trội.
Nhận thép D6AC hiệu suất cao từ SteelPro Group
SteelPro Group cung cấp thép hợp kim D6AC được chứng nhận cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, quốc phòng và công nghiệp. Với kho được thiết kế chính xác, khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ và sự hỗ trợ của chuyên gia, chúng tôi đảm bảo bạn sẽ có được vật liệu phù hợp cho công việc.
Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để thảo luận về nhu cầu thép D6AC của bạn. Đội ngũ của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ các đơn đặt hàng tùy chỉnh, hỗ trợ kỹ thuật và giá cả cạnh tranh!
