航空材料-钢

钢就是钢，不叫钢合金，可以叫做铁-碳合金。当然，还会加入其他元素或合金，形成不同性状的钢。

国际上较常见的是钢材标准有SAE、AISI、JIS、DIN等。

在飞机上的钢材，主要包括高强度结构钢和不锈钢。

结构钢主要有：4130、4140、4340、300M、Hy—Tuf等，主要用于前、后起落架；不锈钢主要有：301、302、303、321、17—4PH、17—7PH等，主要用于发动机短舱、吊挂和反推力装置，在机身各部位也有少量使用。

4130，具有较好的淬透性和综合力学性能，切削加工和焊接性能较好，低温冲击韧性良好，在飞机上的品种较多，有薄板、厚板、棒材和管材，适用制作衬套、轴、紧固件等。

4140，结构钢具有较好的淬透性和综合力学性能，切削加工和焊接性能较好，低温冲击韧性良好。主要用于机身、起落架、吊挂等部位，以及部分紧固件。

4340钢是一种中碳低合金高强度钢，是低合金超高强度钢的典型代表。具有很好的淬透性、配合良好的强度和韧性，有较高的疲劳强度和低的缺口敏感性，低温冲击韧性较高，无明显的回火脆性。在飞机上使用的主要品种是棒材。可用来制造主起减震器外筒、活塞杆、衬套、和前起落架收放作动筒筒体等零件，是承力仅次于300M钢的材料。美国从20世纪40年代中期开始研究4340钢，通过降低回火温度，使钢的抗拉强度达到1600~1900MPa。1955年4340钢开始用于F-104飞机起落架。

300M钢为中碳低合金超高强度钢，具有高淬透性、抗回火能力、超高强度兼有优良的横向塑性、断裂韧度、抗疲劳性能、抗应力腐蚀性能，适宜制造飞机起落架、机体零件、接头和轴等结构零件，是飞机的关键承力件，使用量较大。300M钢在1966 年后作为美国的军机和主要民航飞机的起落架材料而获广泛的应用，F-15、F-16、DC-10、MD-11 等军用战斗机都采用了300M 钢，此外波音747 等民用飞机的起落架及波音767 飞机机翼的襟滑轨、缝翼管道等也采用300M 钢制造。

Hy—Tuf钢也是一种低合金高强度钢，主要用于前起落架外筒和活塞杆及发动机吊挂的前安装架、前支梁等零件。

301属于l8—8型奥氏体不锈钢，具有良好的抗氧化性和良好的高温蠕变强度及良好的冷成形性，用于飞机机体上相对于铝合金来讲，环境温度过高部位的面板、加强片、垫板等零件。

302也属于l8—8型奥氏体不锈钢，除具有301的特性外，它的抗腐性能较好，主要用于相对于铝合金来讲，环境温度过高部位的零件。

303在l8—8型奥氏体不锈钢基础上加了S、Si，提高了机械加工性能，但抗腐蚀性能较302 差，主要用于制造高温螺母、丝杆及三通管等。

321属于奥氏体不锈钢，不可热处理强化，具有良好的耐晶间腐蚀能力，用于汇流环、排气管、高温化学处理设备、压力容器。

17—4PH为马氏体沉淀硬化不锈钢，具有良好的铸造性能，主要用于中温承力件和发动机反推力装置中的一些精铸件，如加强板、支架、接头。

l7—7PH属半奥氏体沉淀硬化不锈钢，在退火状态具有高塑性，经适当热处理或冷加工可获得高强度。主要用于中温承力件和发动机反推力装置构件、阀膜及各种不锈钢弹性元件；在国外广泛用于航空薄壁结构件、各种容器、导管、弹簧及压气机盘等。