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1、飞机起落架高强度不锈钢管的发展与应用随着我国飞机制造业的不断发展和飞机综合性能的快速提高，不锈钢精密管的需求量将会有较大幅度的增加，需要使用的不锈钢管大体包括：精密不锈钢管和高温合金管、波纹金属软管等，年使用量大约5000吨左右。主要是高镍合金不锈钢管和600系不锈钢管，如630/631材质等。纳入我国新机研制中应用的国产化新型高性能结构钢不锈钢材料，包括16Co14Ni10Cr2Mo、23Co14Ni12Cr3Mo、TM210A、16Cr3NiWMoVNb、0Cr13Ni8Mo2Al、1Cr15Ni4Mo3N、0Cr15Ni5Cu2Ti、0Cr16Ni6、0Cr14Ni6Cu2MoNbTi。
2、从1956年至今，我国航天技术取得了令世人瞩目的成就。中国依靠自己的力量，研制并成功发射了15种类型、近50颗人造地球卫星和3艘试验飞船。我国自行研制的长征系列运载火箭已有12种型号，具有发射低地球轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道等多种轨道有效载荷的运载能力。截至目前，长征系列运载火箭共实施了68次发射；其中对外发射成功22次，将27颗外国制造的卫星送入太空。从1996年10月以来，长征系列运载火箭已连续26次发射成功。我国航空制造技术的不断发展进步，尤其是新一代飞机对结构材料性能提出了更高、更苛刻的要求。高强、高韧、高疲劳性能、高纯洁度的结构钢不锈钢新材料在新机中得到大量应用。最近10年
3、来，通过预研和型号研究，我国已经研/仿制了AF1410AerMetl00、PH13–8Mo、18Ni(300)、16X3HB0M5、13X15H4AM3山等多个航空用高性能结构钢不锈钢。与普通钢相比，航空用新型高性能结构钢和不锈钢在技术水平上明显上升了一个台阶，其标准的特点及先进性非常值得研究、分析和借鉴。1高性能结构钢和不锈钢的设计要求和应用特点1.1设计要求从超音速战斗机诞生之日起，钢就是不可缺少的重要材料，用途广、牌号多，大量用于关键部位。但是由于比重较大，随着新型航空材料(如钛合金、先进复合材料)的使用，钢在战斗机机体上的应用比例一直在下降，从第二代飞机占结构重量的20%3
4、0%，第三代飞机占8%20%，到新一代飞机占5%10%。但是，钢以其高强度和高刚度结合的优势，在未来一段时间内，高性能结构钢和不锈钢仍然是超音速战斗机的诸如起落架、大应力接头以及高应力紧固件等关键承力件的主要候选材料。现代战斗机要求结构钢和不锈钢的强度大幅度提高，并具有良好的塑性和韧性，小的缺口敏感性、高的疲劳抗力、高的应力腐蚀抗力、高的抗氢滞后破坏力、高的蠕变抗力、小的各向异性和良好的工艺性能。提高钢的纯洁度和均匀性是航空用钢的重要发展方向，提高钢的纯洁度、控制非金属夹杂物的形态、分布以及保证钢材在整个截面上具有均匀的成分和性能是提高钢制零件使用可靠性和延长使用寿命的重要手段。以起落架用材为
5、例，起落架用材要求高的比强度及高的绝对强度和疲劳强度。因为起落架对飞机飞行而言属于“寄生”乘客，未来隐形战斗机的设计要求武器和动力装置全内置，飞机的内部有效空间极其珍贵，因此要求提高材料的绝对强度以缩小起落架的尺寸，节省有效空间。当前二次硬化型超高强度钢的强度可高达2000MPa，其比强度甚至超过了钛合金，如AerMet310钢比强度为27.9,AerMet100钢比强度为25.7，而Ti-6A1-4V比强度仅为25.4。起落架用材要求复杂应力条件下的疲劳性能，因此特别重视材料的强韧性和组织的均匀性。为提高舰载飞机起落架的耐蚀性，需开展1900MPa超高强不锈钢的研制。为降低材料成本，应开发应
6、用节钴型二次硬化超高强度钢。1.2应用特点高性能结构钢和不锈钢在应用方面的特点主要表现为：具有高的强度和韧性，优良的焊接性能、疲劳性能和抗应力腐蚀性能，对缺口和氢脆不敏感。例如：如AF1410钢是高合金二次硬化超高强度钢，在抗拉强度大于1620MPa的情况下，断裂韧度KIC大于143MPa,焊接接头强度系数大于0.9。AF1410钢是迄今唯一能够用于损伤容限设计的钢种，已用做飞机平尾大轴；AerMet100钢是在AF1410钢的基础上调整合金成分开发成功的，抗拉强度大于1930MPa，是目前强韧性配合最好的钢，已成功应用于F/A18舰载机、F22和F35飞机的起落架，科曼奇武装直升机的装甲防护
7、、航空黑匣子壳体等，是国内新一代飞机起落架的首选材料。PH138Mo钢是马氏体型沉淀硬化不锈钢，是现有沉淀硬化不锈钢中强度最高的，主要用于要求屈服强度高达1515MPA、塑性好、性能无各向异性的大截面尺寸构件。自东方红卫星上天到神舟飞船遨游太空，空间技术通过空间应用转化为社会生产力，民用航天在促进经济增长、推动科技进步和人类社会文明进程等方面起到了重要作用。最近几年，我国卫星应用蓬勃发展，民用卫星已广泛应用于对地观测、通信广播和导航定位等诸多领域，取得了显著的社会效益和经济效益。中国现已建立了卫星通信、卫星气象、卫星资源普查、卫星导航定位、卫星微重力试验、空间科学研究等卫星应用系统。相信这些领域的发展，都将对不锈钢管的发展起到强大的促进作用。
飞机起落架高强度不锈钢管的发展与应用
