التقصف الهيدروجين للبراغي المصنوعة من سبائك الصلب.
5.5 استخدم مواد مقاومة للتآكل لصنع البراغي
أكبر ميزة لاستخدام مواد مقاومة للتآكل في صناعة البراغي هي عدم الحاجة إلى الطلاء ، والذي يتجنب تمامًا خطر التقصف الهيدروجين. في المركبات الفضائية من الدول الأوروبية والأمريكية ، يتم استخدام عدد كبير من المواد التي لا تتطلب طلاء كهربائي لتصنيع البراغي. تشمل هذه المواد:
● سبيكة من الحديد A286 (GH2132) بقوة 1100 ميجا باسكال ؛
● تم استخدام سبيكة النيكل (GH738) بمستوى قوة يبلغ 1250 ميجا باسكال ؛
● Inconnel 718 (GH4169) ، سبيكة من النيكل بقوة 1550MPa ؛
● سبيكة من النيكل والكوبالت MP35N (GH159) بقوة 1800 ميجا باسكال ؛
● فولاذ مقاوم للصدأ مقاوم للترسيب فائق القوة.
في الوقت الحاضر ، استوفت الظروف المحلية شروط استخدام مواد مقاومة للتآكل لتصنيع براغي عالية القوة. المواد المستخدمة بشكل شائع لتصنيع البراغي بقوة شد تبلغ حوالي 1100 ميجا باسكال هي سبائك GH2132 وسبائك التيتانيوم TB3 و TC4 وما إلى ذلك.
سبيكة درجة الحرارة العالية GH2132 (النظير الأجنبي A286) عبارة عن سبائك حديدية فائقة المقاومة للتآكل وأداء عالي في درجات الحرارة وأداء شديد الانخفاض في درجات الحرارة. لديها قوة خضوع عالية ، وقوة تحمل وقوة زحف عند درجة حرارة عالية تصل إلى 650 درجة مئوية. بعد المعالجة الحرارية ، تكون قوة الشد (تحت درجة الحرارة العادية) أعلى من 920 ميجا باسكال ، والاستطالة (δ5) لا تقل عن 15٪. صاغ معهد مواد الطيران أيضًا المواصفات الخاصة Q / 6S 1032-1992 "قضبان YZGH2132 للمثبتات ذات درجة الحرارة العالية" ، والتي تتمتع بقوة شد تصل إلى 1100 ميجا باسكال. في الوقت الحاضر ، تم استخدام هذه المادة على نطاق واسع في صناعة الطيران لتصنيع البراغي والصواميل ذاتية القفل ، ليس فقط في درجة حرارة الغرفة ، ولكن أيضًا في درجة حرارة عالية (650 درجة مئوية) ودرجة حرارة منخفضة للغاية (-196 درجة مئوية).
مقاومة التآكل لسبائك التيتانيوم TB3 و TC4 جيدة جدًا ، ويمكن أن تصل القوة بعد المحلول الصلب والشيخوخة إلى 1100 ميجا باسكال. نظرًا لأن الطلاء الكهربائي غير مطلوب ، لا يحدث كسر تقصف الهيدروجين المتأخر عمومًا ، ولكن إذا كان محتوى الهيدروجين مرتفعًا جدًا ، فسيؤدي ذلك إلى تقصف المادة. في الوقت الحاضر ، تم استخدام سبائك التيتانيوم كمادة الترباس على نطاق واسع في مجال الطيران.
سبائك النيكل عالية الحرارة GH738 (المطابقة للعلامات التجارية الأجنبية was Employ) تتمتع بمقاومة عالية للتآكل ، وقوة إنتاج عالية وأداء إجهاد ، دون الحاجة إلى الطلاء الكهربائي. درجة حرارة العمل أعلى من 730 درجة مئوية. بعد المعالجة الحرارية ، تكون قوة الشد عند درجة حرارة الغرفة أعلى من 1250 ميجا باسكال. تم استخدام المواد المطابقة لـ Q / 6S 1035-1992 "قضبان سبيكة GH738 لأجزاء تثبيت درجة الحرارة العالية" لتصنيع صواميل ذاتية الغلق بدرجة حرارة عالية لنماذج الطيران.
تتمتع سبائك النيكل عالية الحرارة GH4169 (المقابلة لـ Inconel 718 في الخارج) بأداء شامل جيد في ظل ظروف درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، وقوة الخضوع أقل من 650 تحتل المرتبة الأولى بين جميع أنواع السبائك الفائقة ، وتتمتع بمقاومة جيدة للتعب ، ومقاومة للإشعاع و مقاومة الأكسدة ، مقاومة التآكل ، وأداء المعالجة الجيد ، هي مواد شائعة الاستخدام لهياكل المركبات الفضائية ، وكذلك المواد المستخدمة بشكل شائع لتصنيع السحابات. بعد أن تخضع السبيكة للاضطراب الحراري العادي ومعالجة تقادم المحلول الصلب ، يمكن أن تصل قوة الشد إلى أكثر من 1280 ميجا باسكال ، ويمكن أن تصل الاستطالة (δ5) إلى أكثر من 15٪. إذا تمت إضافة عملية التشوه البارد المناسبة ، يمكن زيادة مقاومة الشد للمادة إلى أكثر من 1550 ميجا باسكال ، والاستطالة (δ5) أكثر من 8٪. سطح الجزء جاهز للاستخدام بشكل عام بعد معالجة التخميل ، بدون طلاء كهربائي. لا يمكن أن يؤدي استخدام سبيكة GH4169 لصنع البراغي إلى تجنب مشكلة تقصف الهيدروجين تمامًا للبراغي فحسب ، بل يحل أيضًا قابلية تكيف البراغي مع بيئات درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة. لهذا الغرض ، أصدر معهد مواد الطيران المعيار المشترك Q / 6S 1034-1992 "قضبان السبائك GH4169 لأجزاء التثبيت ذات درجة الحرارة العالية".
الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة الذي يمكن تقويته عن طريق المعالجة الحرارية. بعد المعالجة الحرارية المناسبة (بما في ذلك المعالجة المبردة) ، يمكن أن تصل قوة الشد لهذا النوع من المواد إلى أكثر من 1400 ميجا باسكال ، أو حتى أكثر من 1600 ميجا باسكال ، كما تتمتع بمتانة جيدة جدًا. تنتمي 17-7PH الأمريكية ، 17-5Mo ، وما إلى ذلك ، إلى هذا النوع من المواد. 0Cr12Mn5Ni4Mo3Al عبارة عن سبيكة منخفضة النيكل طورتها بلدي بشكل مستقل من الستينيات إلى السبعينيات ، والمعروفة باسم "69111". السبيكة عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ يصلب بالترسيب شبه الأوستنيتي مع تحويل طور متحكم فيه. مقاومة التآكل بين الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسيتي. بعد المعالجة الحرارية ، يمكن أن تصل قوة الشد إلى أكثر من 1600 ميجا باسكال ، والاستطالة (δ5) تصل إلى أكثر من 14٪ ، ويمكن أن يصل انكماش المساحة (ψ) إلى أكثر من 50٪. تظهر الاختبارات الأولية أن الفولاذ المقاوم للصدأ 69111 لا يتمتع فقط بمقاومة شد عالية ، ولكنه يتمتع أيضًا بخصائص مرونة جيدة وصلابة وإرهاق. قد تصبح مادة مثالية لتصنيع البراغي فائقة القوة. تمت الموافقة عليه كمعيار الترباس لصناعة الطيران.
يعتبر كسر التقصف الهيدروجين للمواد المعدنية عملية معقدة من التغيرات الفيزيائية والكيميائية. لا تزال هناك العديد من المشاكل التي تتطلب من الناس مواصلة الاستكشاف والدراسة. ومع ذلك ، طالما أننا نفهم الآليات والقوانين الأساسية لكسر تقصف الهيدروجين ونتخذ الاحتياطات اللازمة بعناية ، يمكننا بالتأكيد منع كسر تقصف الهيدروجين في الترباس والقضاء على مخاطر الجودة الخفية للمعدات الميكانيكية.
