金属材料A100是啥材质？

Posted 2023-05-07

A100钢是由C、Cr、Mo强化的Fe-Co-Ni系合金，合金化元素高达30％，且该钢采用真空熔炼加真空自耗重熔的双真空熔炼工艺，材料制造成本较高。目前起落架外筒及活塞杆等筒状构件，均采用传统锻造配合机加工的制造方法，而筒内实心的构件则在整体模锻件的基础上进行深膛切削去除。传统的起落架制造方法存在制造难度高、周期长，材料利用率低等缺点，无法满足飞机型号快速试制的要求。

随着增材制造技术的迅猛发展，以电弧+丝材的熔丝沉积成形为代表的增材制造技术越来越多的应用于航空构件。相比于传统的减法式制造，电弧+丝材增材制造这种新兴的加工制造方法能实现金属件的高效、近净成形，前期无需模具投入、可突破尺寸规格限制，制备小批量且复杂几何形状的构件，具有材料利用率高、制备周期短、快速响应等优点。目前国内相关技术团队已着手开展采用电弧+丝材增材制造的方法制备A100钢构件的课题研究，但增材制造专用A100超高强钢丝材目前处于市场空白，亟需开发一种增材制造专用A100超高强钢丝。

参考技术A

A100钢是国外Aermet100钢，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最具竞争力的候选材料，比如起落架外筒及活塞杆、传动筒机活塞杆等。

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；

步骤2，将A100合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为20-100mm，长度为100-1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.2mm/m，获得A100合金电极棒；

步骤3，将A100合金电极棒置于惰性气体密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；

步骤4，步骤3的A100合金电极棒熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到A100合金球形粉末。

所述的A100合金球形粉末比表面积低，仅有0.01～0.08m2/g。

步骤4所述的A100合金球形粉末球形度大于95%。

所述的电极棒的转速为5000～35000rpm。

所述的惰性气体为氦气或氩气或二者的混合气体。

A100钢本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明A100合金球形粉末的制备方法，通过高速旋转离心雾化的方法制备A100合金球形粉末，大限度地减少合金成分偏析，消除组织粗大及不均匀组织。同时可实现近净成形和自动化批量生产，有效降低金属的损耗。因其生产过程中不与坩埚和脱氧剂等混合，不怕混入杂质，所以制取成粉末具有高纯度，球形度良好，低价杂物含量等性能指标，保证了材料成分配比的正确性和均匀性。

采用PREP制粉工艺可以制备球形度很高的A100合金钢粉末，粉末中无卫星粉。现有技术A100合金钢粉末比表面积大于0.1 m2/g。因此，采用本方法制备高球形度的A100粉末。采用PREP法制备A100合金钢粉末具有良好的应用前景。

参考技术B 金属材料A100全称是国外Aermet100钢，属于Co-Ni超高强度钢，具有超高强度（σb≈1970MPa），是为了满足对具有优异断裂韧性和延展性的更强、更坚韧的材料的需求而研发出来的。Aermet100具有一种非常坚硬的晶体结构，有着优良的断裂韧度、抗应力腐蚀开裂能力、良好的焊接性。A100是飞机重要承力构件最具竞争力的候选材料，比如起落架外筒及活塞杆、传动筒机活塞杆等。
Aermet100化学成分：

C：0.21-0.25
Mn：≤0.01
Si：≤0.10
P：≤0.008
S：≤0.005
P+S：≤0.010
Cr： 2.9-3.3
Ni： 11.0-12.0
Co： 13.0-14.0
Mo：1.1-1.3
Ti： ≤0.015
Al： ≤0.015
O： ≤0.002
N： ≤0.001
Aermet100目前用在起落架外筒及活塞杆等筒状构件，均采用传统锻造配合机加工的制造方法，而筒内实心的构件则在整体模锻件的基础上进行深膛切削去除。传统的起落架制造方法存在制造难度高、周期长，材料利用率低等缺点，无法飞机型号快速试制的要求。 参考技术C

A-100 (Aermet100)是一种高强度马氏体合金钢。

A-100(AerMet®100)是一种强度的马氏体合金钢，具有一种非常坚硬的晶体结构。此钢种是为了满足对具有断裂韧性和延展性的更强、更坚韧的材料的需求而研发出来的。这种合金的小抗拉强度为280 ksi（1930 MPa）。

鉴于A-100不是合金，如果在潮湿环境中使用，必须进行适当的密封。的硬度、抗拉强度和延展性使该合金成为起落架、装甲、紧固件、致动器、军械、喷气式飞机、发动机轴、驱动轴和结构管等多种应用的候选材料。A-100高强钢可以在高达427°C（800°F）的工况中使用。

化学成分（%）

元素

   

C

   

Mn

   

Si

   

 

   

 

   

P+S

   

Cr

   

Ni

   

Co

   

Mo

   

Ti

   

Al

   

O

   

 

   

比重

   

0.21-0.25

   

0.01

   

0.10

   

0.008

   

0.005

   

0.010

   

2.90-3.30

   

11-12

   

13-14

   

1.1-1.3

   

0.015

   

0.015

   

0.0020

   

0.0015

   

A-100合金的相关参数

密度：7.9g/cm3(0.285lb/in3)

弹性模量：28.2*103KSI

电阻率：259.0 ohm-cir-mil/ft（70.0° F）

A-100合金的优点

的机械性能

•安全带和力量

•的延展性和韧性

•高断裂韧性

•的抗疲劳和应力腐蚀开裂性能

•高疲劳强度

优良的加工性能

•良好的焊接性，无需预热

•良好的抛光性能

•容易形成

应用过程中的优势

•与其他钢材相比，强度和韧性的组合

•专为超应力应用而设计

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。

STD是啥材质

参考技术A 韩国KS标准STD是模具钢，如STD11、STD61等。
STD61是一种有着很好的强度，韧性和耐热平衡性的热模具钢，近年来随着各向同性产品的开发而日益向高韧性等向性发展。可以使模具寿命延长，性能更优越。
STD61主要用途：一般压铸模具锌压铸模具低压铸模具塑胶模具。
STD61钢材特长：高温强度和韧性的平衡性好，易加工。
STD11是一种高碳高铬合金工具钢，热处理后具有很高的硬度及耐磨性，并具有淬透性强，尺寸稳定性好的特点，适宜制作高精度长寿命冷作模具及热固成型塑胶模具。