A-100（AerMet100）23Co14Ni12Cr3MoE高强度马氏体合金钢热处理 性能 成份

  A-100（AerMet100）23Co14Ni12Cr3MoE高强度马氏体合金钢热处理 性能 成份

A100钢是国外Aermet100钢，23Co14Ni12Cr3MoE属于Co-Ni超高强度钢，具有超高强度（σb≈1970MPa）、优良的断裂韧度、抗应力腐蚀开裂能力、良好的焊接性。是飞机重要承力构件竞争力的候选材料，比如起落架外筒及活塞杆、传动筒机活塞杆等。

Aermet100，是一种超高强度的马氏体合金钢，以其机械性能、高断裂韧性、抗疲劳和应力腐蚀开裂性能而著称。
基本信息
· 中文名：Aermet100       A-100  23Co14Ni12Cr3MoE

· 外文名：Aermet100
· UNS编号：K92580

23Co14Ni12Cr3MoE(Aermet 100)是一种马氏体钢合金，具有超高强度，并兼具优异的断裂韧性和塑性的特点。该合金不是耐蚀合金。
广泛用于用于航空航天领域，如用于制造装甲、紧固件、起落架、执行器、弹道耐受部件、喷气发动机轴、结构构件、传动轴和结构管。该合金可在高达427°C（800°F）的工况中使用。

步骤1，A100母合金棒的熔炼，合金成分按照AMS6532(A)进行合金配比：按质量分数计，

铁余量，

碳0.21～0.25，

铬2.9～3.3，

镍11～12，

钴13～14，

钼1.1～1.3，

锰≤0.1，

钛≤0.015，

铝≤0.015，

硅≤0.1，

磷≤0.008，

硫≤0.005，

氧≤0.002，

氮≤0.0015，

磷+硫≤0.01；

冶炼工艺
真空感应+真空电弧重熔双重冶炼工艺进行冶炼。
由于材料化学成分要求严格，提高材料纯度、减少杂质元素含量一直是提高A-300断裂韧度和强度的关键。可以将S+P两种的杂质的总含量控制在0.003%左右，这可以确保材料的断裂韧性和强度得到优化。
相关规范AMS 6532
UNSK92580
热处理
脱碳
与其他含碳高强度合金一样，A-100合金在硬化过程中会脱碳。热处理应在中性气氛炉、盐浴或真空中进行。脱碳应通过比较小立方体试块的表面和内部硬度来确定，以获得适当的评价。不建议对该合金进行脱碳金相测定。
正火
A-100合金可通过加热至1650°F（899°C）并保温一小时，然后空冷至室温来正火。通过1650°F（899°C）正火和16小时1250°F（677°C）过老化退火，可获得加工软化。
退火
A-100合金通过1250°F（677°C）过老化退火16小时进行软化。在此退火后，可获得40 HRC的退火硬度。
固溶处理
固溶处理温度范围为1625°F+/-25°F（885°C+/-14°C），持续1小时。固溶处理温度必须通过连接在负载上的热电偶进行监测。
淬火
不建议采用水淬法。
正确的淬火实践对于A-100合金至关重要。合金应在1至2小时内从固溶处理温度冷却至150°F（66°C），以获得性能。单个截面直径大于2”或厚度超过1”的材料必须油淬，以便在1至2小时内获得150°F（66°C）。单个截面直径不超过2”或厚度不超过1”的板需要在1至2小时内风冷至150°F（66°C）。熔炉负荷的冷却速度必须通过连接到负荷热点的热电偶进行监测，以确保在两个小时内冷却到150°F（66°C）。
冷处理
冷却至室温后，为了获得韧性，应将A-100合金冷却至-100°F（-73°C）并保持1小时。然后可以对零件进行空气加热。
校直
A-100合金在热处理过程中尺寸变化很小；然而，对于某些零件，在热处理过程中用机械校直来补偿变形是可以的。
校直前，冷处理后在350/400°F（482/204°C）温度下5小时的低温应力消除将为机械校直操作可使材料得到延展性和屈服强度的优化组合。
时效
A-100合金的标准时效处理为900° F +/- 10° F (482° C +/- 6° C)保温5小时。A-100合金制成的零件不得在低于875°C（468°C）的温度下进行时效。
典型机械性能
热处理- 1625° F (885° C) 1小时,空冷, -100° F (-73° C) 1小时, 900° F (482° C)时效5小时。
硬度： HRC53-54
UTS(KSI):285
延伸率：14%
断后延伸率：65%
加工性能
锻造
A-100合金的开坯锻造应在2250°F（1232°C）的起始温度下进行。精锻应在1800°F（982°C）和低于1650°F（899°C）的温度下进行，以优化终热处理性能。锻造后，零件应风冷至室温，然后退火。退火后，锻件应正火，以恢复死区的性能。
可加工性
A-100在HRC 38下比4340更难加工。因此，建议使用280至350 SFM的硬质合金刀具。粗加工后，如果需要消除应力，应在800°F（427°C）温度下消除应力1-3小时。