A-100 Aremet100高強(qiáng)度馬氏體合金鋼
A-100(AerMet100)是一種超高強(qiáng)度的馬氏體合金鋼,具有一種非常堅硬的晶體結(jié)構(gòu)。此鋼種是為了滿足對具有優(yōu)異斷裂韌性和延展性、更堅韌的材料的需求而研發(fā)的。A100高強(qiáng)鋼的低抗拉強(qiáng)度為280 ksi(1930 MPa)。
A-100高強(qiáng)鋼不是耐腐蝕合金,如果在潮濕環(huán)境中使用,一定要進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿芊?。?yōu)異的硬度、抗拉強(qiáng)度和延展性使該合金成為起落架、裝甲、緊固件、致動器、軍械、噴氣式飛機(jī)、發(fā)動機(jī)軸、驅(qū)動軸和結(jié)構(gòu)管等多種應(yīng)用領(lǐng)域的候選材料。A-100高強(qiáng)鋼可以在高達(dá)427°C(800°F)的工況中使用。
A-100合金的相關(guān)參數(shù)
密度:7.9g/cm3(0.285lb/in3)
彈性模量:28.2*103KSI
電阻率:259.0 ohm-cir-mil/ft(70.0°F)
A-100合金的優(yōu)點
機(jī)械性能
1:安全帶和力量
2:優(yōu)異的延展性和韌性
3:高斷裂韌性
4:優(yōu)異的抗疲勞和應(yīng)力腐蝕開裂性能
5:高疲勞強(qiáng)度
優(yōu)良的加工性能
1:良好的焊接性,無需預(yù)熱
2:良好的拋光性能
3:容易形成
應(yīng)用過程中的優(yōu)勢:
1:與其他鋼材相比,優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性
:2:專為超應(yīng)力應(yīng)用而設(shè)計
冶煉工藝:真空感應(yīng)+真空電弧重熔雙重冶煉工藝進(jìn)行冶煉。
由于材料化學(xué)成分要求嚴(yán)格,提高材料純度、減少雜質(zhì)元素含量一直是提高A-100高強(qiáng)鋼斷裂韌度和強(qiáng)度的關(guān)鍵。嚴(yán)格控制材料的硫、磷含量至關(guān)重要。
相關(guān)規(guī)范
熱處理
脫碳
與其他含碳高強(qiáng)度合金一樣,A-100高強(qiáng)鋼在硬化過程中會脫碳。熱處理應(yīng)在中性氣氛爐、鹽浴或真空中進(jìn)行。脫碳應(yīng)通過比較小立方體試塊的表面和內(nèi)部硬度來確定,以獲得適當(dāng)?shù)脑u價。不建議對該合金進(jìn)行脫碳金相測定。
正火
A-100高強(qiáng)鋼可通過加熱至1650°F(899°C)并保溫一小時,然后空冷至室溫來正火。通過1650°F(899°C)正火和16小時1250°F(677°C)過老化退火,可獲得加工軟化。
退火
A-100高強(qiáng)鋼通過1250°F(677°C)過老化退火16小時進(jìn)行軟化。在此退火后,可獲得40 HRC的退火硬度。
固溶處理
固溶處理溫度范圍為1625°F+/-25°F(885°C+/-14°C),持續(xù)1小時。固溶處理溫度一定要通過連接在負(fù)載上的熱電偶進(jìn)行監(jiān)測。
淬火
不建議采用水淬法。
正確的淬火實踐對于A-100高強(qiáng)鋼至關(guān)重要。合金應(yīng)在1至2小時內(nèi)從固溶處理溫度冷卻至150°F(66°C),以獲得優(yōu)異性能。單個截面直徑大于2”或厚度超過1”的材料一定要油淬,以便在1至2小時內(nèi)獲得150°F(66°C)。單個截面直徑不超過2”或厚度不超過1”的板需要在1至2小時內(nèi)風(fēng)冷至150°F(66°C)。熔爐負(fù)荷的冷卻速度一定要通過連接到負(fù)荷熱點的熱電偶進(jìn)行監(jiān)測,以確保在兩個小時內(nèi)冷卻到150°F(66°C)。
冷處理
冷卻至室溫后,為了獲得完全的韌性,應(yīng)將A-100合金冷卻至-100°F(-73°C)并保持1小時,然后室溫回溫。
校直
A-100高強(qiáng)鋼在熱處理過程中尺寸變化很小;然而,對于某些零件,在熱處理過程中用機(jī)械校直來補(bǔ)償變形是可以的。
校直前,冷處理后在350/400°F(482/204°C)溫度下5小時的低溫應(yīng)力將為機(jī)械校直操作可使材料得到延展性和屈服強(qiáng)度的優(yōu)化組合。
時效
A-100高強(qiáng)鋼的標(biāo)準(zhǔn)時效處理為900°F+/-10°F(482°C+/-6°C)保溫5小時。A-100合金制成的零件不得在低于875°C(468°C)的溫度下進(jìn)行時效。
典型機(jī)械性能
熱處理-1625°F(885°C)1小時,空冷,-100°F(-73°C)1小時,900°F(482°C)時效5小時。
加工性能:
鍛造:
A-100高強(qiáng)鋼的開坯鍛造應(yīng)在2250°F(1232°C)的起始溫度下進(jìn)行。精鍛應(yīng)在1800°F(982°C)和低于1650°F(899°C)的溫度下進(jìn)行,以優(yōu)化熱處理性能。鍛造后,零件應(yīng)風(fēng)冷至室溫,然后退火。退火后,鍛件應(yīng)正火,以恢復(fù)死區(qū)的性能。
可加工性:
A-100高強(qiáng)鋼在HRC 38下也不易加工。因此,建議使用280至350 SFM的硬質(zhì)合金刀具。粗加工后,如果需要應(yīng)力,應(yīng)在800°F(427°C)溫度下應(yīng)力1-3小時。