A-100（AerMet100）23Co14Ni12Cr3MoE高強度馬氏體合金鋼熱處理 性能 成份

A100鋼是國外Aermet100鋼，23Co14Ni12Cr3MoE屬于Co-Ni超高強度鋼，具有超高強度（σb≈1970MPa）、優(yōu)良的斷裂韌度、抗應力腐蝕開裂能力、良好的焊接性。是飛機重要承力構(gòu)件競爭力的候選材料，比如起落架外筒及活塞桿、傳動筒機活塞桿等。

Aermet100，是一種超高強度的馬氏體合金鋼，以其機械性能、高斷裂韌性、抗疲勞和應力腐蝕開裂性能而著稱。
基本信息
· 中文名：Aermet100       A-100  23Co14Ni12Cr3MoE

· 外文名：Aermet100
· UNS編號：K92580

23Co14Ni12Cr3MoE(Aermet 100)是一種馬氏體鋼合金，具有超高強度，并兼具優(yōu)異的斷裂韌性和塑性的特點。該合金不是耐蝕合金。
廣泛用于用于航空航天領(lǐng)域，如用于制造裝甲、緊固件、起落架、執(zhí)行器、彈道耐受部件、噴氣發(fā)動機軸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、傳動軸和結(jié)構(gòu)管。該合金可在高達427°C（800°F）的工況中使用。

步驟1，A100母合金棒的熔煉，合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比：按質(zhì)量分數(shù)計，

鐵余量，

碳0.21～0.25，

鉻2.9～3.3，

鎳11～12，

鈷13～14，

鉬1.1～1.3，

錳≤0.1，

鈦≤0.015，

鋁≤0.015，

硅≤0.1，

磷≤0.008，

硫≤0.005，

氧≤0.002，

氮≤0.0015，

磷+硫≤0.01；

冶煉工藝
真空感應+真空電弧重熔雙重冶煉工藝進行冶煉。
由于材料化學成分要求嚴格，提高材料純度、減少雜質(zhì)元素含量一直是提高A-300斷裂韌度和強度的關(guān)鍵?？梢詫+P兩種的雜質(zhì)的總含量控制在0.003%左右，這可以確保材料的斷裂韌性和強度得到優(yōu)化。
相關(guān)規(guī)范AMS 6532
UNSK92580
熱處理
脫碳
與其他含碳高強度合金一樣，A-100合金在硬化過程中會脫碳。熱處理應在中性氣氛爐、鹽浴或真空中進行。脫碳應通過比較小立方體試塊的表面和內(nèi)部硬度來確定，以獲得適當?shù)脑u價。不建議對該合金進行脫碳金相測定。
正火
A-100合金可通過加熱至1650°F（899°C）并保溫一小時，然后空冷至室溫來正火。通過1650°F（899°C）正火和16小時1250°F（677°C）過老化退火，可獲得加工軟化。
退火
A-100合金通過1250°F（677°C）過老化退火16小時進行軟化。在此退火后，可獲得40 HRC的退火硬度。
固溶處理
固溶處理溫度范圍為1625°F+/-25°F（885°C+/-14°C），持續(xù)1小時。固溶處理溫度必須通過連接在負載上的熱電偶進行監(jiān)測。
淬火
不建議采用水淬法。
正確的淬火實踐對于A-100合金至關(guān)重要。合金應在1至2小時內(nèi)從固溶處理溫度冷卻至150°F（66°C），以獲得性能。單個截面直徑大于2”或厚度超過1”的材料必須油淬，以便在1至2小時內(nèi)獲得150°F（66°C）。單個截面直徑不超過2”或厚度不超過1”的板需要在1至2小時內(nèi)風冷至150°F（66°C）。熔爐負荷的冷卻速度必須通過連接到負荷熱點的熱電偶進行監(jiān)測，以確保在兩個小時內(nèi)冷卻到150°F（66°C）。
冷處理
冷卻至室溫后，為了獲得韌性，應將A-100合金冷卻至-100°F（-73°C）并保持1小時。然后可以對零件進行空氣加熱。
校直
A-100合金在熱處理過程中尺寸變化很?。蝗欢瑢τ谀承┝慵跓崽幚磉^程中用機械校直來補償變形是可以的。
校直前，冷處理后在350/400°F（482/204°C）溫度下5小時的低溫應力消除將為機械校直操作可使材料得到延展性和屈服強度的優(yōu)化組合。
時效
A-100合金的標準時效處理為900° F +/- 10° F (482° C +/- 6° C)保溫5小時。A-100合金制成的零件不得在低于875°C（468°C）的溫度下進行時效。
典型機械性能
熱處理- 1625° F (885° C) 1小時,空冷, -100° F (-73° C) 1小時, 900° F (482° C)時效5小時。
硬度： HRC53-54
UTS(KSI):285
延伸率：14%
斷后延伸率：65%
加工性能
鍛造
A-100合金的開坯鍛造應在2250°F（1232°C）的起始溫度下進行。精鍛應在1800°F（982°C）和低于1650°F（899°C）的溫度下進行，以優(yōu)化終熱處理性能。鍛造后，零件應風冷至室溫，然后退火。退火后，鍛件應正火，以恢復死區(qū)的性能。
可加工性
A-100在HRC 38下比4340更難加工。因此，建議使用280至350 SFM的硬質(zhì)合金刀具。粗加工后，如果需要消除應力，應在800°F（427°C）溫度下消除應力1-3小時。