小型渦噴發(fā)動機制造材料總結

小型渦噴發(fā)動機制造材料總結我是王開心，歡迎大家加入CHNJET中國噴氣愛好者原地！介于大家對小型渦噴發(fā)動機的熱愛以及對制造一個屬于自己小型渦噴發(fā)動機的追求，在此我寫下這點總結以備大家在制造和生產(chǎn)小型渦噴發(fā)動機的過程中對于制造材料產(chǎn)生疑惑時做以參考，同時在這里也糾正一些剛剛了解到渦噴發(fā)動機和金屬材料的朋友們的一個直觀錯誤：選擇耐高溫材料并不單單只看這個金屬材料的熔點，而是應多方面考慮到這個金屬材料的蠕變強度，熱疲勞性，高溫抗氧化性以及高溫下金屬會產(chǎn)生晶粒長大效應等等因素。相關名詞的解釋說明——晶粒長大效應：晶粒長大是金屬的一種缺陷，晶粒越大，晶界越少，晶界少了金屬各部分抵御外界的能力就變小了，因此晶粒長大效應是判斷金屬在高溫下性能好壞的重要指標。大家在制造小型渦噴發(fā)動機的過程中最能接觸到的金屬材料我總結為以下幾種：304不銹鋼，316L不銹鋼，310S不銹鋼，NAS800，NAS600和K418耐高溫合金。下面對上述幾種材料在加工和生產(chǎn)中容易遇到的問題和使用中容易遇到的問題做以介紹。首先304不銹鋼，316L不銹鋼，310S不銹鋼，NAS800，NAS600都屬于“奧氏體不銹鋼”奧氏體不銹鋼具有很高的耐蝕性，良好的冷加工性和良好的韌性、塑性、焊接性和無磁性，下面我們就來分析一下這幾種金屬在制造微型渦噴發(fā)動機時所要了解到的一些特性。SUS304304不銹鋼介紹：304不銹鋼由于含碳量較低，因而有良好的加工成型性和抗氧化性，同時該鋼具有良好的焊接性能，適用于各種方法的焊接（備注：該鋼焊接后不需進行熱處理工藝）。304不銹鋼的抗氧化特性：1,該鋼在700-800℃氧化時具有優(yōu)異的抗氧化性能，屬于完全抗氧化級。2,該鋼在900℃時表面形成的氧化膜開始脫落，屬于抗氧化級。3,該鋼在1000℃時屬于次抗氧化級。304不銹鋼管最高使用溫度在750度-860度但是，實際上達不到860度這么高。450度時有個臨界點，情況如下：304不銹鋼不易保持在450到860度，因為在450度以上的時候，會稀釋碳周圍的鉻,形成碳化銘，造成貧鉻區(qū)，從而改變不銹鋼性能材質；而且，450的溫度外加屈服力會使得奧氏體向馬氏體轉化。說簡單通俗一點，經(jīng)常在450度以上環(huán)境下使用，304不銹鋼的性能和結構都發(fā)生變化?？偨Y得出：304不銹鋼在900℃以下的熱空氣中具有穩(wěn)定的抗氧化性，同時在900℃時304不銹鋼具有較小的晶粒尺寸，在800-1000℃時產(chǎn)生了奧氏體晶粒長大效應，加溫為1000℃時，晶粒的平均截距開始增大。所以在制造小型渦噴發(fā)動機時如果設計溫度在600-900℃時不建議長期使用304不銹鋼。但是，在模友制造過程中如果受到經(jīng)費的限制可以考慮用304不銹鋼制造一個低推力的小型渦噴發(fā)動機的主軸，燃燒室及尾噴口。SUS316L316L不銹鋼的抗氧化特性：1,該鋼在700-900℃屬于完全抗氧化級。2,該鋼在1000℃時屬于不抗氧化級。總結得出：316L不銹鋼在800-1000℃時產(chǎn)生了奧氏體晶粒長大效應，在1000℃時晶粒平均截距開始增大，所以在此溫度316L不銹鋼的金屬性能開始下降產(chǎn)生脆化不再適合持續(xù)工作。同時316L不銹鋼使用過程中受溫度影響較大，因此，在制造小型渦噴發(fā)動機時不推薦使用316L不銹鋼。SUS310S310S不銹鋼介紹:310S不銹鋼是奧氏體不銹鋼，具有很好的抗氧化性和蠕變強度，在高溫下能持續(xù)作業(yè)具有良好的耐高溫性（備注：該合金鋼中含有較高百分比的鉻和鎳）310S不銹鋼特性：1,該鋼有著優(yōu)秀的抗氧化性。2,該鋼使用溫度在1000℃以下。3,該鋼在高溫使用時強度高。4,該鋼有著奧氏體不銹鋼所具有的無磁性和良好的焊接性。同時，310S不銹鋼適用于各種爐用構件，最高工作溫度位1200℃，連續(xù)使用溫度為1150℃?？偨Y得出：310S不銹鋼能適應嚴重氧化環(huán)境和高溫環(huán)境，鑒于已經(jīng)擁有相對推力較小的小型渦噴發(fā)動機的朋友的ECU數(shù)據(jù)中得出，小推力渦噴發(fā)動機的燃燒室可持續(xù)最高溫為800度左右。所以在制造小型渦噴發(fā)動機時310S不銹鋼能夠良好的勝任渦噴發(fā)動機的主軸，燃燒室，尾噴口及渦輪級的靜子和轉子部件，是大家在制造小型渦噴發(fā)動機的過程中的首選材料。同時該鋼的價位相對于更高級的鎳基合金材料也更為優(yōu)惠。的重要零件，如軸類、齒輪、緊固件等。名詞解釋白點敏感性：所謂白點敏感性，就是衡量鋼材加工中產(chǎn)生缺陷口的容易程度，是衡量氫含量的指標，越高則越敏感。白點對鋼的性能的影響：使鋼的機械性能大大下降，造成工件開裂、破壞或使用中嚴重失效，故在任何情況下，凡有白點缺陷的鋼材或工件都被禁止使用?？偨Y：該材雖有良好的力學性能，并且非常適用于制作高強度渦噴主軸部件，但由于材料處理時注意事項頗多，加工時比較困難，在沒有專業(yè)設備的情況和條件下不推薦使用該材料進行加工制造。補充2，由liumy先生提出的材料40CrMn合金結構鋼40CrMn合金結構鋼介紹：40Cr合金結構鋼調質處理后,具有良好的綜合機械性能,良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性且鋼的淬透性良好.廣泛用于制造桿軸、曲軸、連桿、連桿蓋、螺栓.齒輪等機械制造業(yè)的零件.在航空工業(yè)、汽車工業(yè)、國防工業(yè)以及國民經(jīng)濟等領域中也有廣泛應用.40CrMn合金結構鋼化學成份：碳C：0.37～0.44硅Si：0.17～0.37錳Mn：0.50～0.80硫S：允許殘余含量≤0.035磷P：允許殘余含量≤0.035鉻Cr：0.80～1.10鎳Ni：允許殘余含量≤0.030銅Cu：允許殘余含量≤0.03040CrMn合金結構鋼力學性能：抗拉強度σb(MPa)：≥980(100)屈服強度σs(MPa)：≥785(80)伸長率δ5(％)：≥9斷面收縮率ψ(％)：≥45沖擊功Akv(J)：≥47沖擊韌性值αkv(J/cm2)：≥59(6)硬度：≤207HB試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為25mm總結：40CrMn合金結構鋼用于較重要的調質零件，