Сталь Эглина ( ES-1 ) — это высокопрочная , высокоэффективная, низколегированная и недорогая сталь , разработанная для нового поколения бомб противобункерного типа , например, Massive Ordnance Penetrator и улучшенной версии GBU- . 28 , известная как ЭГБУ-28. Он был разработан в сотрудничестве ВВС США и компании Ellwood National Forge.
Разработка стали Эглин была поручена с целью найти дешевую замену прочным и жестким, но дорогим суперлегированным сталям, таким как АФ-1410, Аэрмет-100 , HY-180 и HP9-4-20/30. Требуется высокоэффективный материал корпуса, чтобы оружие выдерживало высокие скорости удара, необходимые для глубокого проникновения. Этот материал имеет широкий спектр применения: от деталей ракет и корпусов танков до деталей машин.
Материал может быть дешевле, поскольку его можно очищать в ковше . Не требует вакуумной обработки. В отличие от некоторых других высокопроизводительных сплавов, сталь Эглин легко поддается сварке , что расширяет диапазон ее применения. Кроме того, в нем используется примерно вдвое меньше никеля , чем в других суперсплавах , заменяя кремний для повышения прочности , а также частицы карбида ванадия и карбида вольфрама для дополнительной твердости и жаропрочности. В состав материала также входят хром , вольфрам и небольшое или среднее количество углерода , которые способствуют прочности и твердости материала .
При комнатной температуре предел текучести ES-1 ( предел прочности до деформации) составляет 193 900 фунтов на квадратный дюйм (1337 МПа), предел прочности (предел прочности) составляет 246 700 фунтов на квадратный дюйм (1701 МПа). При температуре 900 °F (482 °C) предел текучести составляет 191 400 фунтов на квадратный дюйм (1320 МПа), а предел прочности — 215 700 фунтов на квадратный дюйм (1487 МПа). Твердость по Роквеллу С составляет 45,6 (448 HV 10 ). Что касается прочности, ударная нагрузка по надрезу Шарпи составляет 56,2 фут-фунта (76 Дж) при комнатной температуре и 42,7 фут-фунта (58 Дж) при -40F (-40°C). [1]
ES-1 представляет собой баланс стоимости, прочности на разрыв, прочности на разрыв при высоких температурах и ударной вязкости. Изменив термическую обработку, включив в нее закалку водой или жидким азотом, или исключив нормализационную термообработку для обеспечения деформационного упрочнения , можно улучшить свойства. [2] ES-5, с экономичной закалкой воздухом и водой, [3] обеспечивает высокий предел текучести 244 800 фунтов на квадратный дюйм (1688 МПа) и высокий предел текучести 291 900 фунтов на квадратный дюйм (2013 МПа). [4] Предел текучести при низких скоростях составляет 216 000 фунтов на квадратный дюйм (1489 МПа), а предел текучести при низких скоростях составляет 270 200 фунтов на квадратный дюйм (1863 МПа).
Для сравнения: обычная конструкционная сталь имеет предел текучести 36 000 фунтов на квадратный дюйм, «артиллерийская» сталь 4150 (используемая в высококачественных стволах военных орудий) имеет предел текучести 75 000 фунтов на квадратный дюйм.
Массовый состав материала: [5]
Материал имеет необычайно широкий для суперсплава диапазон способов производства: электродуговая, ковшовая очистка с вакуумной обработкой; вакуумная индукционная плавка; вакуумно-дуговой переплав и даже электрошлаковый переплав. Вакуумная обработка рекомендуется для обеспечения максимальной прочности и премиального использования. [6]
Материал должен пройти термическую обработку , включающую нормализацию , закалку и отпуск для развития необходимой аустенитной микроструктуры с последующим отпуском. Тестовые пластины имели размер 1 дюйм. Сначала их нормализовали. Их загружали в печь при температуре 500F. Нагревается со скоростью 125F в час до 1625–1725F. Выдерживали при температуре 1750°F в течение часа на дюйм размера секции, а затем охлаждали на воздухе до комнатной температуры. Затем образцы аустенизировали, повторяя процесс до температуры 1700°F, и выдерживали в течение часа на дюйм размера сечения, затем охлаждали маслом до температуры ниже 125°F. Наконец, их закалили в печи, температура которой начиналась ниже 500F, увеличивалась со скоростью 100F в час на дюйм размера секции и позволяла остыть на воздухе до комнатной температуры. [7]
В патенте изобретателями указаны Моррис Дилмор и Джеймс Рулман.