1. Definició de material i propietats del nucli
P: Què és ASTM a 519 4150 canonada d'acer?
A:
4150 Pipe d'acer és un tub d'acer a l'acer de crom-molibdè de gran resistència (UNS G41500) especificat en l'estàndard ASTM A519. La seva composició bàsica és: 0,48% -0,53% de carboni, 0,80% -1,10% de crom i 0,15% -0,25% molibdè. Aquest material aconsegueix el grau de resistència més alta que s’especifica actualment en l’estàndard ASTM A519 (resistència a la tracció apagada i temperada de 1300-1500 MPa) mitjançant una proporció extrema de carboni ultra alt a crom i molibdè, mantenint una durabilitat relativament controlable (diàmetre crític de l’oli de 100 mm). La seva distribució de carbur presenta una "característica a doble escala" única (nanoescala mo₂c + submicron a escala m₇c₃), donant lloc a un rar equilibri de resistència al desgast i duresa de la fractura (Kic superior o igual a 75 MPa · m¹/²).
2. Propietats mecàniques i paràmetres tècnics
P: Quins són els indicadors de rendiment de 4150 canonades d’acer?
A:
Sota el procés d’abandonament i temperament optimitzat (trepitja d’oli de 880 graus + 450 grau de grau):
Força de tracció 1300-1500 MPa, força de rendiment 1150-1350 MPa
Allargament superior o igual al 7%, reducció de la superfície superior o igual al 25%
Rolling Contact Fatiga Life (10⁷ Cicles) arriba al 58% -63% de la resistència a la tensa
Rendiment a curt termini a alta temperatura (500 graus x 100h): retenció de força superior o igual al 65%
Els processos especials (com el tractament termomecànic subtèrmic) poden millorar encara més l’equilibri de la força, aconseguint una energia d’impacte superior o igual a 28J a -40 graus.
3. Escenaris d’aplicació típics
P: Quines són les principals aplicacions de 4150 canonades d’acer?
A:
Equipament d’energia extrema: eixos principals de la bomba per a centrals nuclears de quarta generació, estructures de suport de primera paret per als reactors de fusió
Maquinària ultra-pesada: columnes per a premses hidràuliques de 10.000 tones, eixos d’accionament del nucli per a equips miners de fons profunds
Aplicacions militars avançades: mecanismes de direcció per a armes làser d’alta energia, marcs de càrrega resistents a la calor per a vehicles hipersònics (que requereixen recobriments especials)
Condicions de motlle extrema: motlles de premsa calenta composta de titani-aluminum, cavitats compostes de diamants (pre-endurides a HRC 52-56)
4. Punts clau per al tractament i el processament de la calor
P: Com podem optimitzar el tractament tèrmic i el processament de 4150 canonades d’acer? A:
S'ha d'utilitzar el procés innovador de "tractament tèrmic acoblat de diversos camps":
L’austenitització assistida per camp electromagnètic (900 graus x 1h + 10 camp magnètic t) aconsegueix l’alineació atòmica de carboni orientat;
El dessecament de les vibracions ultrasònics (freqüència 20kHz) refina els torns de martensita;
El temperament de corrent polsat (densitat de corrent 500A/mm²) controla amb precisió la precipitació del carbur;
Restriccions de processament:
Totes les formes de soldadura de fusió estan prohibides; Només es permet la soldadura de difusió al buit;
El gir requereix l’ús d’eines de diamants policristal·lins (velocitat de tall inferior o igual a 25 m/min);
La finestra de temperatura de forja calenta és extremadament estreta (1150-950 graus), que requereix un procés de forja isotèrmica.
5. Comparació amb materials similars
P: Quina diferència hi ha entre 4150, 4147 i 300 m de canonada d’acer? A:
VS . 4147: el contingut de carboni de 4150 supera el límit estàndard (0,48%-0,53%vs . 0.45%-0,50%), donant lloc a un augment del 15%de la força, però que requereix un tractament especial de calor.
VS . 300 m: 4150 no conté níquel ni silici, donant lloc a un cost inferior del 40%, però també una sensibilitat de Notch superior al 30%.
Regla de ferro de la no-substitució:
▶ Estat estrictament prohibit substituir per Inconel 718 en ambients superiors als 650 graus.
▶ Estat estrictament prohibit substituir l’acer de maratge C300 en components de paret fina de qualitat aeroespacial.
