Što je čelik s ultra visokom snagom (UHSS)?

"Čelik ultra visoke čvrstoće" odnosi se na legirani čelik s granicom razvlačenja iznad 1370 MPa (140kgf / mm2) i vlačnom čvrstoćom iznad 1620 MPa (165kgf / mm2). Koncept čelika ultra visoke čvrstoće razvijen je kako bi se razlikovao čelik visoke čvrstoće te se posljednjih godina naširoko koristi u zrakoplovnim i zrakoplovnim poljima.


Klasifikacija čelika ultra visoke čvrstoće

Prema legiranju i mikrostrukturi, UHSS se može podijeliti na niskolegirani srednje-ugljični ultra-čvrsti čelik, srednji-ugljični sekundarni taložni ultra-čvrsti čelik, srednje legirani srednje-ugljični Ni-Co čelika ultra visoke čvrstoće, ultra-nisko-martenzitno kaljenje ultra-jakog čelika, nehrđajućeg čelika s polustangenskom kaljenom tvrdoćom, itd.

 

UHSS niske razine legure

UHSS s umjereno ugljičnim ojačanjem s niskom razinom legure razvijen je na temelju kaljenog čelika niske legure. Uglavnom uključuje tradicionalni Ni-Cr-Mo kaljeni čelik 4340 (40CrNiMo), nikal-Cr-Mo-V čelik D6AC (45CrNiMoV) sa sadržajem ugljika od 0,45%, Cr-Mn-Si-Ni čelik (30CrMnSiNi2A) sa sadržajem ugljika od 0,30% i čelikom 300M (43CrNiSiMoV) koji se razvija dodavanjem silicija (1,6%) i vanadija (0,1%) na bazi čelika 4340, i Si-Mn-Mo-V ili Si -Mn-Cr -V bez nikla. Proces vakuumskog taljenja može smanjiti sadržaj nečistoća u čeliku i poboljšati poprečnu plastičnost i žilavost čelika, koji se široko koristi u nosačima zrakoplova, podvozju, osovinama motora, vijcima velike čvrstoće, raketnim motorima i kemijskim sredstvima. posude pod tlakom.

 

UHSS srednje legure

Srednje legirana i ugljična sekundarna taložna kaljenja UHSS razvijena je iz plijesni od 5% Cr. Zbog svoje visoke čvrstoće i zadovoljavajuće plastičnosti i žilavosti, dobre otpornosti na toplinu i stabilne organizacije, koristi se za podvozje i raketnu ljusku itd. Tipične vrste čelika su H11 i H13, a njihove glavne komponente su: C 0,32% - 0,45%; Cr 4,75% - 5,5%; Mo 1,1% - 1,75%; Si 0,8% - 1,2%


UHSS visoke legure

Visoko-legirani srednji ugljik Ni-Co (9Ni-4Co-- × ×) UHSS razvijen je na temelju niskotemperaturnog čelika od 9% Ni s visokom žilavošću i niskom temperaturom prijelaza. Dodatak Co povećava MS ( prijelazne temperature) čelika i smanjuje zaostali austenit. U isto vrijeme, element Co također djeluje kao pojačanje čvrste otopine kako bi se dobila svojstva samo-temperiranja čelika kako bi se osigurala izvrsna zavarljivost. Mala količina kroma i molibdena ima učinak jačanja difuzije pri temperiranju. Glavni materijal ovog tipa su HP9-4-25, HP9-4-30, HP9-4-45 i AF1410 (0,16% C-10% Ni-14% ko-1% Mo-2% Cr-0,05% V Ovaj tip UHSS čelika nudi dobra sveobuhvatna mehanička svojstva, otpornost na koroziju i svojstva zavarivanja, te se široko koristi u zračnim i podmorskim školjkama.

 

UHSS s vrlo niskim sadržajem ugljika

Ultra-niski ugljični ugljikovodik (UHSS), uobičajeno poznat kao martenzitno starenje čelika, sastoji se od ultra-niskog ugljičnog fero-nikla ili fero-nikal-kobalt martensita. Njegov martenzit ne zahtijeva brzo hlađenje, varijabilna temperatura i formiranje izotermne mogu biti dovoljni; S centriranom kubičnom strukturom, o tvrdoći HRC20 i dobroj plastičnosti Kod ponovnog zagrijavanja nema pojave temperiranja kao kod nisko-ugljičnog martenzita, a postoji i velika usporena temperaturna histereza koja se može koristiti za stvrdnjavanje u martenzitnoj matrici na višoj temperaturi. Prema sadržaju nikla, martenzitno starenje čelika može se podijeliti na 25% Ni, 20% Ni, 18% Ni i 12% Ni. Među njima je široko korišten 18% Ni. To je ultra-niski ugljik Fe-Ni (18%) -Co (8,5%) legura koja sadrži molibden, titan i druge elemente ojačanja, uključujući 3 razreda: 18% Ni (200), 18% Ni (250) i 18 % Ni (300) (200, 250, 300 su vlačne čvrstoće s jedinicom Ksi). Ova vrsta čelika ojačana je taloženjem intermetalnih spojeva i dobiva visoku plastičnost pomoću martenzitne matrice bez ugljika i konačno postiže plastičnost visoke čvrstoće. Ova vrsta čelika ima dobru sposobnost oblikovanja, zavarljivosti i dimenzionalnu stabilnost, a proces toplinske obrade je jednostavan, što se koristi za svemirske i svemirske komponente kao što su hladno istiskivanje, hladno žigosanje i tako dalje.

 

Polu-Austenitni UHSS

Kao visoko-legirani čelik ultra-visoke čvrstoće, uobičajene vrste polu-austenitnih UHSS su 17-7PH, PH15-7Mo i AFC-77, itd. Čelik je obrađen čvrstom otopinom i ohlađen do sobne temperature kako bi se dobila struktura austenita , Nakon hlađenja ili zagrijavanja na 750 enite Austenit se pretvara u martenzit. Konačno, čelik ultra visoke čvrstoće s pojačanom strukturom druge faze dispergiranom na kaljenoj martenzitnoj matrici dobiven je pri 400-550 ℃. Kada se ova vrsta čelika koristi dugo vremena iznad 315 will, materijal će postati krhak zbog taloženja intermetalnih spojeva, tako da radna temperatura treba biti ograničena ispod 315 ℃. Ova vrsta čelika se uglavnom koristi za proizvodnju zrakoplovnih komponenti, visokotlačnih posuda i dijelova za kemijsku opremu s visokom korozijom.