1、在飞机零件上的应用
对于一些加工变形量大的零件,如飞机襟翼整流包皮,传统上一般采用1Crl8Ni9Ti不锈钢,但该合金强度太低,在使用中,铆钉孔处经常发生拉坏现象。鉴于上述情况,在新型号的设计中,对座舱锁钩、齿垫、发动机吊杆螺栓、液压系统导管弯管接头(锻件)、无扩口管接头、襟翼整流包皮等部位的零件采用了我国自行研制的半奥氏体沉淀硬化型不锈钢替代传统不锈钢材料。另外,对于一些高强度螺栓,一般都是高强度结构钢加工而成,表面镀铬进行防护。
2、 在飞机承力结构件上的应用
飞机承力结构件中的高强不锈钢主要有15-5PH,17-4PH,PH13-8Mo等,并在军用飞机上应用以替代传统的30CrMnSiA等高强度合金钢。其零件形式有舱盖锁闩、高强度螺栓、弹簧等各类零配件。民用飞机将此类高强度不锈钢用于机翼梁上,如波音737-600型机翼梁用15-5PH钢;A340-300型机翼梁用PH13-8Mo钢。
在要求高强度和高韧性,特别对横向性能有特殊要求的部位,如机身框架,使用了PH13-8Mo。最近由于要求提高韧性和耐应力腐蚀性,试用了Custom465等。Custom465是carpenter公司在Custom450和Custom455的基础上发展起来的,用于制造飞机的襟翼导轨、缝翼导轨、传动装置、引擎支架等。该钢目前已纳入MMPDS-02,AMS5936和ASTMA564技术规范中。使用HSL180高强度不锈钢(0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo)制造飞机结构体,该钢兼有与4340等低合金钢相当的1800MPa的强度,与SUS630等沉淀硬化不锈钢同等的耐腐蚀性和韧性。
3、在飞机轴承上的应用
德国的FAG公司开发了添加氮的马氏体不锈钢Cronidur30(0.31%C-0.38%N-15%Cr-l%Mo)。它作为比SUS440更耐腐蚀的材料,是通过高压氮气气氛下进行电渣重熔的PESR工艺生产的高氮完全硬化型高温不锈钢。但因其是完全硬化型的,不适于高DN值(D:轴承内径/mm,N:轴转数/arin),然而用同样的Cronidur30通过高频淬火,就可以DN400万的值同时满足残余压缩应力以及断裂韧性值。但是回火温度低于15O℃,就不能承受引擎关闭后热冲击造成的轴承温度上升。
4、在飞机起降装置上的应用
用于制造飞机起落架的结构材料为30CrMnSiNi2A、4340、300M、Aermet100等。对于在海洋性气候下使用的飞机的起落架、紧固件等则多使用沉淀硬化不锈钢制造,如17-4PH用于F-15飞机的起落架,其改进型15-5PH用于B-767飞机的起落架,PH13-8Mo钢由于抗应力腐蚀性能比同级别沉淀硬化不锈钢好而有望代替17-4PH、15-5PH以及17-7PH、PH15-7Mo等钢种。
美国自上世纪8O年代起对马氏体时效与沉淀硬化不锈钢的强韧化做了进一步的深入研究,如HSL180和Custom465钢等。它们的强度都超过1600MPa,其中HSL180是在淬火、低温处理后,利用回火处理的二次硬化得到了与15-5PH相近的耐腐蚀性和1800MPa以上的强度;美国Carpenter公司开发的Custom465(00Crl2Nil1MolTi0.6)在H1000过时效状态可以提供比其他高强度不锈钢(如NCustom455或PHI3-8Mo)更高的强度、韧性和抗应力腐蚀性的组合,但尚未见到大尺寸截面钢材的力学性能报道。目前正在研究具有接近2000MPa的高强度特性的不锈钢。 |