Эглин сталь - Eglin steel

Эглин стали ( ES-1 ) является высокой прочности , высокой производительности, низколегированных, низкая стоимость стали , разработанная для нового поколения Бункер Buster бомб типа, например, массивной Ordnance Penetrator и улучшенной версии GBU-28 бомба известна как ЭГБУ-28 . Он был разработан в сотрудничестве между ВВС США и Ellwood National Forge Company.

Разработка стали Eglin была заказана с целью найти недорогую замену прочным и прочным, но дорогим суперлегированным сталям, таким как AF-1410 , Aermet-100 , HY-180 и HP9-4-20 / 30 . Для того, чтобы оружие выдержало высокие скорости удара, необходимые для глубокого проникновения, требуется высококачественный материал корпуса. Материал имеет широкий спектр других применений, от деталей ракет и корпусов танков до деталей машин.

Материал может быть менее дорогим, поскольку его можно рафинировать в ковше . Не требует вакуумной обработки. В отличие от некоторых других высокоэффективных сплавов, сталь Eglin легко поддается сварке , что расширяет область ее применения. Кроме того , он использует примерно в два раза меньше никеля , как и другие суперсплавов , заменив кремний , чтобы помочь с вязкостью и частицами карбида ванадия и карбида вольфрама для дополнительной прочности и твердости при высокой температуре. Материал также содержит хром , вольфрам и небольшое или среднее количество углерода , которые способствуют прочности и твердости материала .

Свойства

При комнатной температуре, ES-1 выход ( предел прочности на разрыв до деформации) является 224500 PSI (1547 МПа), предел прочности (предел прочности) является 263700 PSI (1818 МПа). При 900 ° C предел текучести составляет 193 900 фунтов на квадратный дюйм (1337 МПа), а предел прочности составляет 246 700 (1701 МПа). Твердость по Роквеллу составляет 45,6 (455 HV 10 ). Для прочности удар по Шарпи составляет 56,2 фут-фунта (76 Дж) при комнатной температуре и 42,7 фут-фунта (58 Дж) при -40 ° F (-40 ° C).

ES-1 - это баланс стоимости, прочности на разрыв, прочности на разрыв при высоких температурах и ударной вязкости. Изменяя термическую обработку, включая закалку в воде или жидком азоте, или исключая термическую обработку нормализацией для обеспечения деформационного упрочнения , можно улучшить свойства. ES-5 с экономичным охлаждением воздухом и водой обеспечивает выход 244 800 фунтов на квадратный дюйм и конечный выход 291 900 фунтов на квадратный дюйм.

Для сравнения: обычная конструкционная сталь дает давление 36 000 фунтов на квадратный дюйм, а сталь 4150 «боеприпасов» (используется в высококачественных оружейных стволах) - 75 000.

подробности

Весовой состав материала:

Материал обладает необычайно широким спектром способов производства суперсплава: электродуговая, ковшовая очистка с вакуумной обработкой; вакуумно-индукционная плавка; вакуумно-дуговый переплав и даже электрошлаковый переплав. Вакуумные процедуры рекомендуются для максимальной прочности и премиального использования.

Материал должен пройти термическую обработку, включающую нормализацию , закалку и отпуск, чтобы получить необходимую аустенитную микроструктуру , с последующим отпуском. Пластины для испытаний были размером 1 дюйм. Сначала они были нормализованы. Их загружали в печь при 500 ° F. Нагревается от 125F в час до 1625–1725F. Выдерживают при 1750F в течение часа на дюйм размера секции, а затем охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Затем образцы аустенизировали, повторяя процесс до 1700 ° F, и выдерживали в течение часа на дюйм размера сечения, затем закаливали в масле до температуры ниже 125 ° F. Наконец, они были отпущены в печи, которая начинала с температуры ниже 500 ° F, увеличивалась со скоростью 100 ° F в час на дюйм размера секции и позволяла остыть на воздухе до комнатной температуры.

Кредит

В патенте указаны Моррис Дилмор и Джеймс Рулман как изобретатели.

Смотрите также

Ссылки

внешние ссылки