飛機起落架用鋼分析

  起落架用鋼歷史

  飛機是為天空而生，但終究須返回地面，在起飛和下降的時候就要露出飛機的腳——起落架了。在飛機四大關(guān)鍵部件（發(fā)動機、機翼、機身、起落架）中，起落架擔(dān)負著飛機起飛、著落的重任，承受著很大的載荷和強烈的沖擊，直接關(guān)系到飛機和乘客的安全，其對飛機的性能和安全起著十分重要的作用。

  在活塞式飛機和噴氣式飛機發(fā)展初期，起落架主要是使用強度為1176MPa級的4130（美國ASTM牌號）、30ХГСА（前蘇聯(lián)牌號）、30CrMnSiNi2A和40CrMnSiMoVA（GC-4）（國內(nèi)牌號）等材料，經(jīng)焊接方法制成。

  由于各種惡劣環(huán)境、頻繁使用加上焊接質(zhì)量、壽命的影響，以及現(xiàn)代運輸對飛機的減重和機體內(nèi)空間利用率的不斷要求，加上超高強度鋼技術(shù)和結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)的不斷進步和完善，使用超高強度鋼制造大型及軍事飛機起落架成為必然的選擇，并且，整體鍛件制造工藝取代拼焊結(jié)構(gòu)也是必然趨勢。

  1952年，美國國際鎳公司研制成功中碳低合金超高強度鋼：300M，它具有高淬透性、抗回火能力、超高強度，兼有優(yōu)良的縱橫向塑性、斷裂韌性、良好的抗疲勞性能和抗腐蝕性能，迄今為止，它依然是世界上強度最高、綜合性能最好、應(yīng)用最廣泛和聲譽最好的起落架用鋼。

  300M鋼簡介

  40年代中期，美國研制成功AISI4340M鋼（國內(nèi)相似牌號40CrNiMo），經(jīng)淬火和低溫回火后抗拉強度可達1900MPa。

  50年代，在這種鋼的基礎(chǔ)上添加1.6%的Si和0.1%的V制成300M鋼，抗拉強度達1930-2070MPa。

  70年代，Boeing（波音）公司和RepublicSteel公司共同研制了AISI4340M鋼的后備鋼種HP310鋼。從實際使用效果來看，300M鋼制造的起落架保持與飛機同壽命并以其卓越的綜合性能至今雄領(lǐng)第一地位無法撼動。

  1979年，日本大同特殊鋼公司取得了Boeing公司材料的許可。

  2005年寶鋼特鋼開始研制起落架用300M鋼，并獲得德國利勃海公司和中國商用飛機有限公司的認證，成為C919大客機國產(chǎn)化項目中第一個也是目前唯一一個獲得國外飛機起落架制造商認證合格的國內(nèi)生產(chǎn)單位。

  起落架用鋼制造工藝

  300M鋼采用電爐+爐外精煉+真空自耗重熔或真空感應(yīng)+真空自耗兩種聯(lián)合冶煉工藝路徑生產(chǎn)鋼錠，再鍛造或軋制成棒材。

  棒材毛坯送入加工廠后，需經(jīng)超聲波檢查，然后粗加工+去應(yīng)力回火+半精加工+表面打磨+無損檢測+熱處理+精加工+酸蝕檢查+無損檢測+表面強化+無損檢測+酸蝕檢查+組件裝配及加工+成檢+油封。值得注意的是，300M鋼對應(yīng)力集中和應(yīng)力腐蝕比較敏感，因此對制造工藝要求較高。

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