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航空航天国军标GJB高强度结构钢不锈钢16Co14Ni10Cr2Mo、23Co14Ni12Cr3Mo、TM210A、16Cr3NiWMoVNb、0Cr13Ni8Mo2Al、1Cr15Ni4Mo3N、0Cr15Ni5Cu2Ti、0Cr16Ni6、0Cr14Ni6Cu2MoNbTi
1 纳标建议
建议制定下列4项国军标:航空用二次硬化型高合金超高强度钢棒规范、航空用超高强度马氏体时效钢棒规范、航空用高强度沉淀硬化不锈钢棒、航空用高性能齿轮钢棒规范。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 编制方案
2.1 关于标准中的主要技术要求
总的来说,高性能结构钢不锈钢标准中的技术要求基本上按照相应美国标准或俄罗斯标准或国内企标的规定,但是部分技术内容应根据有关研究结果进行适当的修改,主要是在低倍和非金属夹杂物的要求方面。对于航空用二次硬化型高合金超高强度钢棒规范,16Co14Ni10Cr2Mo和23Co14Ni12Cr3Mo钢的夹杂物要求,既不完全按美国AF1410钢的要求,也不按AerMet100钢的要求,而应统一为A、B、C、D四类夹杂物(不论粗、细)均不大于1.0级,并增加超声波探伤的要求。
对于航空用超高强度马氏体时效钢棒规范,TM210A钢低倍组织的要求不按原企标(BZ)– 44–1017B-O一般疏松、中心疏松、方形偏析均不大于1.5级的规定,而应按美国高性能结构钢的通常要求,规定为暗斑、白斑、径向偏析、环状花样的合格级别分别为A、A、B、B。因为一般疏松、中心疏松、方形偏析主要是针对单熔炼钢的,而TM210A钢为真空电弧重熔钢。对于航空用高强度沉淀硬化不锈钢棒规范,
0Cr13Ni8Mo2Al钢的技术要求全部按美国PH13-8Mo钢的要求。1Cr15Ni4Mo3N和0Cr15Ni5Cu2Ti钢的热处理制度和力学性能指标应按某国产化飞机图样的要求,使原材料的要求与零件的要求一致起来。1Cr15Ni4Mo3N、0Cr15Ni5Cu2Ti、0Cr16Ni6和0Cr14Ni6Cu2MoNbTi钢的低倍组织要求不按俄罗斯标准点状不均匀性、中心疏松和方形偏析不超过1级、层状结晶不超过3级的规定,而应按型号相关材料标准规定为暗斑、白
斑、径向偏析、环状花样的合格级别分别为A、A、B、B(1Cr15Ni4Mo3N钢为B、B、B、B)。1Cr15Ni4Mo3N、0Cr15Ni5Cu2Ti、0Cr16Ni6和0Cr14Ni6Cu2MoNbTi。
对非金属夹杂物的要求,型号相关材料标准参照GJB 2294规定的,即塑性夹杂物≤2.0级、脆性夹杂物≤2.0级、塑性夹杂物+脆性夹杂物≤3.5级。如此规定给非金属夹杂物的评级带来很大的困难,与目前通行的按A、B、C、D四类夹杂物进行评级的作法不一致。建议航空用高强度沉淀硬化不锈钢棒规范对上述4种钢的非金属夹杂物的要求按表1的
规定。这种规定既满足GJB 2294的塑性夹杂物≤2.0级、脆性夹杂物≤2.0级、塑性夹杂物+脆性夹杂物≤3.5级的要求,评级又完全是按照A、B、C、D四类进行评级。
对于航空用高性能齿轮钢棒规范草案,低倍组织按美国航空用高性能结构钢的通常要求规定暗斑、白斑、径向偏析、环状花样的合格级别分别为
A、A、B、B。非金属夹杂物按美国航空用高性能结构钢的较低要求规定为:A、B、C类细系夹杂物不大于1.5级,粗系夹杂物不大于1.0级;D类细系夹杂物不大于2.0级,粗系夹杂物不大于1.5级。
2.2 关于标准中配套的理化试验方法
建议尽快立项制定与美国AMS 2300类似的磁粉检验方法标准和与美国ASTM A604类似的低倍检验标准,以完善我国理化检测标准体系。除磁粉检验方法标准采用美国AMS 2300和低倍检验标准采用美国ASTM A604外,其余试验方法可采用我国相关标准。
● 力学性能试验方法
涉及的力学性能试验方法标准有:拉伸试验方法、冲击试验方法、硬度试验方法、平面应变断裂韧度试验方法。
对于金属拉伸试验方法,可以采用我国标准GB/T 228,但应将断后伸长率δ4 转化为δ5 。对于金属夏比缺口冲击、洛氏硬度、布氏硬度试、平面应变断裂韧度KⅠC验方法,可以分别等效采用我国标准GB/T 229、GB/T 230、GB/T 231、GB/
T4161。
● 低倍试验方法
由于我国的低倍评级标准GB/T 1979与美国标准ASTM A604和俄罗斯标准ГОСТ10243-75差别比较大,而美国标准与俄罗斯标准相比显得更为合理一些,因此在我国目前没有一个标准与美国标准ASTM A604相当的情况下,低倍试验方法标准应采用美国标准ASTM A604。
● 非金属夹杂物检验方法
由于GB/T 10561-2004与美国标准ASTM E45中的D法等效,因此非金属夹杂物检验方法标准可以采用我国标准GB/T 10561。
● 晶粒度试验方法标准
因为我国标准GB/T 6394与美国标准ASTME112等效,因此晶粒度试验方法标准可采用我国标准GB/T 6394。
● 发纹检验
对于仿美材料,发纹检验标准应采用美国标准AMS 2300;对于仿俄材料,发纹检验标准可采用
我国标准GB/T 10121。
● 超声波探伤标准
由于美国材料标准中没有超声波探伤的要求,而我国国家标准GB/T 4162比俄罗斯的超声波探伤标准先进,因此超声波探伤标准可采用我国标准GB/T 4162。
● 化学成分分析方法及其允许偏差
化学分析方法标准可采用我国相应标准GB/T223。由于俄罗斯没有专门的化学成分允许偏差标准,而我国标准GB/T 222与美国标准AMS 2248和AMS 2259相当,因此化学成分允许偏差标准可采用GB/T 222。
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