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Custom 465(以下简称465 合金)不锈钢是美国卡彭特技术公司的优质产品,为双真空(VIM/VAR)精炼的马氏体沉淀硬化不锈钢,于1997 年首次用于航空工业。该合金具有独特优异的力学性能和耐腐蚀综合性能。其强化韧化机理包括马氏体相变,针状六角Ω 相和正交Ni3(Ti,Mo)板条组织的析出,以及奥氏体析出转变的韧化作用。这些微观组织决定了合金的强度、韧性,抗应力破损和耐腐蚀等综合优异性能。尤其是奥氏体析出转变对合金的韧性起重要作用。
性能特点及比较
不同时效处理态,465 合金的抗拉强度范围从150ksi( 1034 MPa) 到250ksi(1724MPa)。在此基础上,时效前冷作业加工可进一步提高合金强度,达280ksi( 1931MPa)以上。时效温度范围一般为950℉( 510℃)到 1050 ℉(566℃),这样会获得理想的强度、韧性,抗应力腐蚀的综合性能。常用的时效态是H950 或H1000。
H950 态下,465 合金可获得超过250ksi( 1724MPa)的极限抗拉强度,这一强度超过任何同类沉淀硬化不锈钢。H1000 态下少量牺牲强度可换来更高的韧性。对比其他种PH 不锈钢,如455 和13-8 等,465 合金具有高强度和高韧性及良好加工性,以及出色抗应力腐蚀等突出综合性能。465 合金的常规耐腐蚀性接近304 奥氏体不锈钢。在H950 和H1000 态下,按照ASTMB117 的95 ℉(35 ℃)5% 中性盐雾试验中超过2000h 仍无锈迹。在3.5%NaCl(pH6)的双悬臂梁试验中证实465合金有良好的抗应力腐蚀开裂能力。与13-8 和455 合金类似,提高465合金的时效温度可改善其抗应力腐蚀能力。航空制造应用 如今越来越多的生产商更愿意寻求产品的整体使用寿命成本,而非采购价格。这一理念提升了对高强、高韧、易于加工制造、性能可靠、耐腐蚀持久的先进材料的市场需求。而465 合金性能完全契合这些特征。
465 合金出色的高比强度(强度重量比)使其在航空领域获得了许多成功应用。使用465 合金设计者可显著提高设计强度,使设备重量减轻或尺寸减小。该合金的易于加工特性亦可有效降低生产成本。合金通常以固溶退火和冷加工态交付。此态下,465 合金为高塑性FeNi 马氏体组织,具低屈服强度和相对低的加工硬化速率。因此,在低温时效硬化处理前,该合金易于用常规加工艺加工成形。
465 合金初开发是为满足航空材料的苛刻要求,即飞机安全飞行30 年而不需太多维护。由于航空业对该材料的高度关注和期待,这个材料的开发周期远长于其他非航空用材料。卡彭特与其航空合作伙伴制定研发目标,用7 年的时间完成了样品测试,满足航空材料的所有性能要求。该合金被批准应用于诸多航空结构件,如襟翼导轨、前缘缝翼导轨、液压驱动装置、发动机固定装置和起落架部件等。MMPDS-02、AMS 5936和ASTM A564 给出了465 合金的技术规范。
465 合金可以替代需要电镀或表面涂层的300M,AISI 4340 或类似超高强合金,而无须再作防腐处理。它也可以替代其他类PH 不锈钢,如15-5、17-4 和13-8,与之对比,465合金表现出更高的强度、韧性以及耐腐蚀性。