A-100（AerMet100）23Co14Ni12Cr3MoE高強(qiáng)度馬氏體合金鋼熱處理 性能 成份

A100鋼是國(guó)外Aermet100鋼，23Co14Ni12Cr3MoE屬于Co-Ni超高強(qiáng)度鋼，具有超高強(qiáng)度（σb≈1970MPa）、優(yōu)良的斷裂韌度、抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力、良好的焊接性。是飛機(jī)重要承力構(gòu)件競(jìng)爭(zhēng)力的候選材料，比如起落架外筒及活塞桿、傳動(dòng)筒機(jī)活塞桿等。

Aermet100，是一種超高強(qiáng)度的馬氏體合金鋼，以其機(jī)械性能、高斷裂韌性、抗疲勞和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能而著稱(chēng)。
基本信息
· 中文名：Aermet100       A-100  23Co14Ni12Cr3MoE

· 外文名：Aermet100
· UNS編號(hào)：K92580

23Co14Ni12Cr3MoE(Aermet 100)是一種馬氏體鋼合金，具有超高強(qiáng)度，并兼具優(yōu)異的斷裂韌性和塑性的特點(diǎn)。該合金不是耐蝕合金。
廣泛用于用于航空航天領(lǐng)域，如用于制造裝甲、緊固件、起落架、執(zhí)行器、彈道耐受部件、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、傳動(dòng)軸和結(jié)構(gòu)管。該合金可在高達(dá)427°C（800°F）的工況中使用。

步驟1，A100母合金棒的熔煉，合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，

鐵余量，

碳0.21～0.25，

鉻2.9～3.3，

鎳11～12，

鈷13～14，

鉬1.1～1.3，

錳≤0.1，

鈦≤0.015，

鋁≤0.015，

硅≤0.1，

磷≤0.008，

硫≤0.005，

氧≤0.002，

氮≤0.0015，

磷+硫≤0.01；

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-300斷裂韌度和強(qiáng)度的關(guān)鍵。可以將S+P兩種的雜質(zhì)的總含量控制在0.003%左右，這可以確保材料的斷裂韌性和強(qiáng)度得到優(yōu)化。
相關(guān)規(guī)范AMS 6532
UNSK92580
熱處理
脫碳
與其他含碳高強(qiáng)度合金一樣，A-100合金在硬化過(guò)程中會(huì)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(guò)比較小立方體試塊的表面和內(nèi)部硬度來(lái)確定，以獲得適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。不建議對(duì)該合金進(jìn)行脫碳金相測(cè)定。
正火
A-100合金可通過(guò)加熱至1650°F（899°C）并保溫一小時(shí)，然后空冷至室溫來(lái)正火。通過(guò)1650°F（899°C）正火和16小時(shí)1250°F（677°C）過(guò)老化退火，可獲得加工軟化。
退火
A-100合金通過(guò)1250°F（677°C）過(guò)老化退火16小時(shí)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(shí)。固溶處理溫度必須通過(guò)連接在負(fù)載上的熱電偶進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
淬火
不建議采用水淬法。
正確的淬火實(shí)踐對(duì)于A-100合金至關(guān)重要。合金應(yīng)在1至2小時(shí)內(nèi)從固溶處理溫度冷卻至150°F（66°C），以獲得性能。單個(gè)截面直徑大于2”或厚度超過(guò)1”的材料必須油淬，以便在1至2小時(shí)內(nèi)獲得150°F（66°C）。單個(gè)截面直徑不超過(guò)2”或厚度不超過(guò)1”的板需要在1至2小時(shí)內(nèi)風(fēng)冷至150°F（66°C）。熔爐負(fù)荷的冷卻速度必須通過(guò)連接到負(fù)荷熱點(diǎn)的熱電偶進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)冷卻到150°F（66°C）。
冷處理
冷卻至室溫后，為了獲得韌性，應(yīng)將A-100合金冷卻至-100°F（-73°C）并保持1小時(shí)。然后可以對(duì)零件進(jìn)行空氣加熱。
校直
A-100合金在熱處理過(guò)程中尺寸變化很小；然而，對(duì)于某些零件，在熱處理過(guò)程中用機(jī)械校直來(lái)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(shí)的低溫應(yīng)力消除將為機(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(shí)效
A-100合金的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)效處理為900° F +/- 10° F (482° C +/- 6° C)保溫5小時(shí)。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(shí)效。
典型機(jī)械性能
熱處理- 1625° F (885° C) 1小時(shí),空冷, -100° F (-73° C) 1小時(shí), 900° F (482° C)時(shí)效5小時(shí)。
硬度： HRC53-54
UTS(KSI):285
延伸率：14%
斷后延伸率：65%
加工性能
鍛造
A-100合金的開(kāi)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?xún)?yōu)化終熱處理性能。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在HRC 38下比4340更難加工。因此，建議使用280至350 SFM的硬質(zhì)合金刀具。粗加工后，如果需要消除應(yīng)力，應(yīng)在800°F（427°C）溫度下消除應(yīng)力1-3小時(shí)。