Os aços de resistência ultra-alta (UHSS)?

"Aço de ultra-alta resistência" refere-se a ligas de aço com limite de elasticidade acima de 1370 MPa (140kgf / mm2) e resistência à tração acima de 1620 MPa (165kgf / mm2). O conceito de aço de ultra-alta resistência é desenvolvido para distinguir o aço de alta resistência e tem sido amplamente utilizado nos campos aeroespacial e aéreo nos últimos anos.


A classificação de aço de ultra-alta resistência

De acordo com sua liga e microestrutura, o UHSS pode ser subdividido em aço de baixa liga de médio carbono reforçado com martensita, aço de ultra alta resistência média, ligas médias de carbono, endurecimento por precipitação secundária, aço de ultra alta resistência, alta liga de carbono médio Ni-Co aço de ultra-alta resistência, ultra-baixo teor de carbono martensite envelhecimento endurecimento de aço de ultra-alta resistência, semi-austenite precipitação endurecimento de aço inoxidável, etc.

 

UHSS de baixa liga

O UHSS reforçado com fibra de carbono de baixa liga de médio carbono é desenvolvido com base em aço temperado de baixa liga. Inclui principalmente o tradicional aço temperado Ni-Cr-Mo 4340 (40CrNiMo), o aço D6AC de níquel-Cr-Mo-V (45CrNiMoV) com um teor de carbono de 0,45%, o aço Cr-Mn-Si-Ni (30CrMnSiNi2A) com um teor de carbono de 0,30%, e o aço 300M (43CrNiSiMoV) que é desenvolvido adicionando silício (1,6%) e vanádio (0,1%) com base no aço 4340, e Si-Mn-Mo-V ou Si -Mn-Cr -V sem níquel. O processo de fusão a vácuo pode reduzir o teor de impurezas no aço e melhorar a plasticidade e tenacidade transversais do aço, que é amplamente utilizado em vigas de aeronaves, trem de pouso, eixos de motor, parafusos de alta resistência, carcaças de motor de foguete sólido e recipientes de pressão.

 

Liga de média UHSS

O endurecimento por precipitação de liga média e carbono secundária UHSS é desenvolvido a partir do molde de 5% de Cr. Devido à sua alta resistência e plasticidade e tenacidade satisfatórias, boa resistência ao calor e organização estável, é usado para trem de pouso e projéteis etc. Os aços de aço típicos são H11 e H13 e seus componentes principais são: C 0,32% - 0,45%; Cr 4,75% - 5,5%; Mo 1,1% - 1,75%; Si 0,8% - 1,2%


Liga de alta UHSS

High-alloy médio carbono Ni- Co (9Ni - 4Co-- ××) UHSS é desenvolvido com base no aço de baixa temperatura de 9% Ni com alta tenacidade e baixa temperatura de transição frágil.A adição do Co aumenta o MS ( transição martensítica) temperatura do aço e reduz a austenita residual. Ao mesmo tempo, o elemento Co também atua como um reforço de solução sólida para obter as propriedades de auto-revenimento do aço para proporcionar excelente soldabilidade. Uma pequena quantidade de cromo e molibdênio tem efeito de fortalecimento da difusão durante o revenimento. Os principais materiais deste tipo são HP9-4-25, HP9-4-30, HP9-4-45 e AF1410 (0,16% C-10% Ni-14% co-1% Mo-2% Cr-0,05% V Este tipo de aço UHSS oferece boas propriedades mecânicas abrangentes, resistência à corrosão sob tensão e propriedades de soldagem, e é amplamente utilizado em cascos aeroespaciais e submarinos.

 

UHSS de ultra baixo carbono

O ultra-baixo carbono UHSS, comumente conhecido como aço martensítico, é composto de ferro-níquel ultra-baixo carbono ou martensita de ferro-níquel-cobalto. Sua martensita não requer resfriamento rápido, temperatura variável e formação isotérmica pode ser suficiente; Com estrutura cúbica centrada, cerca de dureza HRC20 e boa plasticidade. Quando reaquecer, não há fenômeno de têmpera como o da Martensita de baixo teor de carbono, e há uma grande histerese de temperatura retardante que pode ser usada para endurecimento em matriz de Martensita a uma temperatura mais alta. De acordo com o teor de níquel, o aço martensítico envelhecido pode ser dividido em 25% Ni, 20% Ni, 18% Ni e 12% Ni. Entre eles, 18% Ni é um tipo amplamente utilizado. É uma liga de Fe-Ni (18%) -Co (8,5%) ultra-baixa em carbono contendo molibdênio, titânio e outros elementos de fortalecimento, incluindo 3 graus: 18% Ni (200), 18% Ni (250) e 18 % Ni (300) (200, 250, 300 são graus de resistência à tração com uma unidade de Ksi) .Este tipo de aço é fortalecido pela precipitação de compostos intermetálicos e obtém alta plasticidade pela matriz de martensita livre de carbono e finalmente alcança plasticidade de alta resistência. Este tipo de aço tem boa formabilidade, soldabilidade e estabilidade dimensional, e o processo de tratamento térmico é simples, que é usado para componentes aeroespaciais e espaciais como extrusão a frio, estamparia a frio e assim por diante.

 

Semi-Austenita UHSS

Como um aço de alta liga de alta resistência, os graus comuns de semi-austenita UHSS são 17-7PH, PH15-7Mo e AFC-77, etc. O aço é tratado com solução sólida e resfriado à temperatura ambiente para formar a estrutura de austenita. . Depois de ser resfriado ou aquecido a 750 ℃ a Austenita é transformada em Martensita. Finalmente, aço de ultra-alta resistência com estrutura reforçada de segunda fase dispersa em matriz de martensita temperada foi obtido em 400-550 ℃. Quando este tipo de aço é usado por muito tempo acima de 315 ℃, o material se tornará frágil devido à precipitação de compostos intermetálicos, portanto a temperatura de trabalho deve ser limitada abaixo de 315 ℃. Este tipo de aço é usado principalmente para fabricar componentes aeroespaciais, vasos de alta pressão e peças de equipamentos químicos com alta corrosão sob tensão.