小型涡喷发动机制造材料总结

小型涡喷发动机制造材料总结我是王开心，欢迎大家加入CHNJET中国喷气爱好者原地！介于大家对小型涡喷发动机的热爱以及对制造一个属于自己小型涡喷发动机的追求，在此我写下这点总结以备大家在制造和生产小型涡喷发动机的过程中对于制造材料产生疑惑时做以参考，同时在这里也纠正一些刚刚了解到涡喷发动机和金属材料的朋友们的一个直观错误：选择耐高温材料并不单单只看这个金属材料的熔点，而是应多方面考虑到这个金属材料的蠕变强度，热疲劳性，高温抗氧化性以及高温下金属会产生晶粒长大效应等等因素。相关名词的解释说明——晶粒长大效应：晶粒长大是金属的一种缺陷，晶粒越大，晶界越少，晶界少了金属各部分抵御外界的能力就变小了，因此晶粒长大效应是判断金属在高温下性能好坏的重要指标。大家在制造小型涡喷发动机的过程中最能接触到的金属材料我总结为以下几种：304不锈钢，316L不锈钢，310S不锈钢，NAS800，NAS600和K418耐高温合金。下面对上述几种材料在加工和生产中容易遇到的问题和使用中容易遇到的问题做以介绍。首先304不锈钢，316L不锈钢，310S不锈钢，NAS800，NAS600都属于“奥氏体不锈钢”奥氏体不锈钢具有很高的耐蚀性，良好的冷加工性和良好的韧性、塑性、焊接性和无磁性，下面我们就来分析一下这几种金属在制造微型涡喷发动机时所要了解到的一些特性。SUS304304不锈钢介绍：304不锈钢由于含碳量较低，因而有良好的加工成型性和抗氧化性，同时该钢具有良好的焊接性能，适用于各种方法的焊接（备注：该钢焊接后不需进行热处理工艺）。304不锈钢的抗氧化特性：1,该钢在700-800℃氧化时具有优异的抗氧化性能，属于完全抗氧化级。2,该钢在900℃时表面形成的氧化膜开始脱落，属于抗氧化级。3,该钢在1000℃时属于次抗氧化级。304不锈钢管最高使用温度在750度-860度但是，实际上达不到860度这么高。450度时有个临界点，情况如下：304不锈钢不易保持在450到860度，因为在450度以上的时候，会稀释碳周围的铬,形成碳化铭，造成贫铬区，从而改变不锈钢性能材质；而且，450的温度外加屈服力会使得奥氏体向马氏体转化。说简单通俗一点，经常在450度以上环境下使用，304不锈钢的性能和结构都发生变化。总结得出：304不锈钢在900℃以下的热空气中具有稳定的抗氧化性，同时在900℃时304不锈钢具有较小的晶粒尺寸，在800-1000℃时产生了奥氏体晶粒长大效应，加温为1000℃时，晶粒的平均截距开始增大。所以在制造小型涡喷发动机时如果设计温度在600-900℃时不建议长期使用304不锈钢。但是，在模友制造过程中如果受到经费的限制可以考虑用304不锈钢制造一个低推力的小型涡喷发动机的主轴，燃烧室及尾喷口。SUS316L316L不锈钢的抗氧化特性：1,该钢在700-900℃属于完全抗氧化级。2,该钢在1000℃时属于不抗氧化级。总结得出：316L不锈钢在800-1000℃时产生了奥氏体晶粒长大效应，在1000℃时晶粒平均截距开始增大，所以在此温度316L不锈钢的金属性能开始下降产生脆化不再适合持续工作。同时316L不锈钢使用过程中受温度影响较大，因此，在制造小型涡喷发动机时不推荐使用316L不锈钢。SUS310S310S不锈钢介绍:310S不锈钢是奥氏体不锈钢，具有很好的抗氧化性和蠕变强度，在高温下能持续作业具有良好的耐高温性（备注：该合金钢中含有较高百分比的铬和镍）310S不锈钢特性：1,该钢有着优秀的抗氧化性。2,该钢使用温度在1000℃以下。3,该钢在高温使用时强度高。4,该钢有着奥氏体不锈钢所具有的无磁性和良好的焊接性。同时，310S不锈钢适用于各种炉用构件，最高工作温度位1200℃，连续使用温度为1150℃。总结得出：310S不锈钢能适应严重氧化环境和高温环境，鉴于已经拥有相对推力较小的小型涡喷发动机的朋友的ECU数据中得出，小推力涡喷发动机的燃烧室可持续最高温为800度左右。所以在制造小型涡喷发动机时310S不锈钢能够良好的胜任涡喷发动机的主轴，燃烧室，尾喷口及涡轮级的静子和转子部件，是大家在制造小型涡喷发动机的过程中的首选材料。同时该钢的价位相对于更高级的镍基合金材料也更为优惠。的重要零件，如轴类、齿轮、紧固件等。名词解释白点敏感性：所谓白点敏感性，就是衡量钢材加工中产生缺陷口的容易程度，是衡量氢含量的指标，越高则越敏感。白点对钢的性能的影响：使钢的机械性能大大下降，造成工件开裂、破坏或使用中严重失效，故在任何情况下，凡有白点缺陷的钢材或工件都被禁止使用。总结：该材虽有良好的力学性能，并且非常适用于制作高强度涡喷主轴部件，但由于材料处理时注意事项颇多，加工时比较困难，在没有专业设备的情况和条件下不推荐使用该材料进行加工制造。补充2，由liumy先生提出的材料40CrMn合金结构钢40CrMn合金结构钢介绍：40Cr合金结构钢调质处理后,具有良好的综合机械性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性且钢的淬透性良好.广泛用于制造杆轴、曲轴、连杆、连杆盖、螺栓.齿轮等机械制造业的零件.在航空工业、汽车工业、国防工业以及国民经济等领域中也有广泛应用.40CrMn合金结构钢化学成份：碳C：0.37～0.44硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.50～0.80硫S：允许残余含量≤0.035磷P：允许残余含量≤0.035铬Cr：0.80～1.10镍Ni：允许残余含量≤0.030铜Cu：允许残余含量≤0.03040CrMn合金结构钢力学性能：抗拉强度σb(MPa)：≥980(100)屈服强度σs(MPa)：≥785(80)伸长率δ5(％)：≥9断面收缩率ψ(％)：≥45冲击功Akv(J)：≥47冲击韧性值αkv(J/cm2)：≥59(6)硬度：≤207HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm总结：40CrMn合金结构钢用于较重要的调质零件，