Eglin in acciaio - Eglin steel
Eglin acciaio ( ES-1 ) è una alta resistenza , ad alta prestazione, bassa lega, basso costo dell'acciaio , sviluppato per la nuova generazione di bunker tipo bombe, ad esempio il massiccio Ordnance Penetrator e la versione migliorata del GBU-28 bomba conosciuta come EGBU-28 . È stato sviluppato in collaborazione tra l' US Air Force e l'Ellwood Nazionale Forge società .
Lo sviluppo di acciaio Eglin è stato incaricato di trovare un sostituto a basso costo per la forte e duro, ma costose superleghe acciai, come AF-1410 , AerMet-100 , HY-180 , e HP9-4-20 / 30 . Un materiale di involucro ad alte prestazioni è necessaria affinché l'arma sopravvive alle alte velocità d'impatto richieste per la penetrazione in profondità. Il materiale ha una vasta gamma di altre applicazioni, da missili parti ed cisterna corpi di parti della macchina.
Il materiale può essere meno costosa perché può essere siviera raffinato . Non richiede processo sottovuoto. A differenza di altri leghe ad alto rendimento, Eglin acciaio può essere saldato facilmente, ampliando la gamma della sua applicazione. Inoltre, esso utilizza circa la metà di nichel come altre superleghe , sostituendo il silicio per aiutare con tenacità e particelle di carburo di vanadio e carburo di tungsteno per la durezza supplementare e resistenza alle alte temperature. Il materiale coinvolge anche cromo , tungsteno , e bassa per quantità medie di carbonio , che contribuiscono alla del materiale resistenza e durezza .
Proprietà
A temperatura ambiente, ES-1 di snervamento ( resistenza a trazione prima della deformazione) è 224.500 PSI (1547 MPa), carico di rottura (punto di rottura) è 263.700 PSI (1818 MPa). A 900 ° C, la resa è 193.900 PSI (1337 MPa), e la forza finale è 246.700 (1701 MPa). Durezza Rockwell è 45,6 (455 HV 10 ). Per tenacità, l'impatto Charpy è 56,2 libbre-piedi (76 J) a temperatura ambiente, e 42,7 ft-lbs (58 J) a 40F (-40 ° C).
ES-1 è un equilibrio di costo, resistenza alla trazione, resistenza alla trazione elevata temperatura e tenacità. Variando il trattamento termico di includere acqua o tempra azoto liquido, oppure omettendo la normalizzazione calore-treat per permettere incrudimento , proprietà possono essere migliorate. ES-5, con aria ed acqua di raffreddamento economico, fornisce 244.800 PSI di resa, e 291.900 PSI resa finale.
In confronto, ordinario di acciaio strutturale dei rendimenti a 36.000 PSI, 4150 in acciaio "ordigni" (utilizzato in alta qualità canne dei fucili militari) a 75.000.
Dettagli
La composizione in peso:
- Ferro (84,463-90%)
- Carbon (0,16-0,35%)
- Manganese (0,85%)
- Silicon (max. 1,25%), stabilizza l' austenite fase, aumenta la durezza
- Cromo (max. 1,50-3,25%), migliora la resistenza e temprabilità
- Molibdeno (max. 0,55%), migliora la temprabilità
- Nickel (5,00%), aumenta la durezza
- Tungsteno (0,70-3,25%), migliora la resistenza e all'usura resistenza
- Vanadio (0,05-0,3%), aumenta la durezza
- Rame (0,50%)
- Fosforo (impurità, max. 0,015%)
- Zolfo (impurità, max. 0,012%)
- Il calcio (max. 0,02%), agente di controllo di zolfo
- Azoto (impurità, max. 0,14%)
- Alluminio (max. 0,05%)
Il materiale ha una vasta gamma insolitamente di metodi di produzione per una superlega: arco elettrico, siviera raffinato con trattamento sotto vuoto; vuoto induzione di fusione; sottovuoto arco rifusione, e anche rifusione di scorie elettro. trattamenti sotto vuoto sono raccomandati per i migliori usi di forza e di alta qualità.
Il materiale deve subire un trattamento termico che coinvolge normalizzazione , tempra e rinvenimento di sviluppare la necessaria austenitico microstruttura , con successivo rinvenimento. Piastre di prova sono stati 1 pollice. In primo luogo sono stati normalizzati. Essi sono stati accusati in forno a 500F. Riscaldata a 125F l'ora 1625-1725F. Tenutasi a 1750F per un'ora per pollice di dimensione del vano, e quindi raffreddato ad aria a temperatura ambiente. Successivo i campioni sono stati austenized ripetendo il processo fino a 1700F, e tenuto per un'ora per pollice di dimensione del vano, quindi temprato olio al di sotto 125F. Infine, sono stati temperati dalla in un forno iniziata sotto 500F, 100F aumentata ad ogni ora per pollice di dimensione del vano, e lasciati all'aria raffreddare a temperatura ambiente.