エアメット合金は、超高強度のマルテンサイト系[ 1 ]合金鋼です。主な合金元素はコバルトとニッケルですが、クロム、モリブデン、炭素も添加されています。優れた特性として、硬度、引張強度、破壊靭性、延性があります。[ 2 ]エアメットは予熱なしで溶接可能です。[ 3 ]エアメット合金は耐腐食性がありませんので、湿気の多い環境で使用する場合は密封する必要があります。 エアメットはカーペンター・テクノロジー・コーポレーションの登録商標です
現在、AerMet 合金には、AerMet 100 (AerMet-for-Tooling とも呼ばれます)、AerMet 310、および AerMet 340 合金の 3 種類があります。
用途例としては、装甲、ファスナー、飛行機の着陸装置、兵器、ジェットエンジンシャフト、構造部材、ドライブシャフトなどが挙げられる。[ 2 ]
| 合金 | 炭素 | ニッケル | コバルト | クロム | モリブデン | 鉄 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AerMet 100アロイ[ 2 ] | 0.23 | 11.1 | 13.4 | 3.0 | 1.2 | 残り |
| AerMet 310合金[ 4 ] | 0.25 | 11 | 15 | 2.4 | 1.4 | 残り |
| AerMet 340合金[ 5 ] | 0.33 | 12.00 | 15.60 | 2.25 | 1.85 | 残り |
| 合金 | 降伏強度 [ksi (MPa)] | 最大引張強度 [ksi (MPa)] | 伸び率 | シャルピーVノッチ衝撃試験 [ft-lbs (J)] | 破壊靭性 K IC [ksi-in ½ (MPa-M ½ )] |
|---|---|---|---|---|---|
| AerMet 100アロイ[ 2 ] | 250 (1720) | 285 (1960) | 14 | 30 (41) | 115 (126) |
| AerMet 310合金[ 4 ] | 275 (1900) | 315 (2170) | 14.5 | 20 (27) | 65 (71) |
| AerMet 340合金[ 5 ] | 300 (2070) | 345 (2380) | 11 | 11 (15) | 34 (37) |
UNS番号はK92580です。この合金の弾性率は28,200 ksi、密度は0.285 lb/in 3 (7.89 g/cm 3 )です。AerMet 100合金は、HRC 38の4340合金よりも機械加工がやや困難です。そのため、通常は超硬工具が使用されます。標準的な形状としては、丸棒、板材、溶接ワイヤ、ビレット、プレート、ストリップ、ワイヤなどがあります。[ 2 ]
AerMet合金は、その効果を最大限に引き出すために2回の硬化処理が必要となるという点で特殊です。最初の硬化処理は、1,625 °F (885 °C) で1時間の溶体化処理です。その後、1~2時間かけて150 °F (66 °C) まで急冷します。その後、冷間処理を行い、-100 °F (-73 °C) まで1時間冷却します。2回目の硬化処理は時効処理で、材料を900 °F (482 °C) で5時間加熱します。[ 2 ]
AerMet 310は、AerMet 100合金よりも硬く、強度も高く、延性と靭性も維持しています。標準形状は丸棒、線材、ビレット、板材、帯材です。AerMet 310は、AerMet 100と同じ手順で硬化されます。[ 4 ]
AerMet 340合金は、AerMet 310よりも高い強度を備えています。
AerMet 340は、他の2種類とは異なる方法で硬化されます。最初の硬化処理は、1,775°F(968℃)で1時間の溶体化処理です。その後、1~2時間かけて150°F(66℃)の温度まで急冷します。その後、冷間処理が行われ、-100°F(-73℃)まで1時間冷却されます。2番目の硬化処理は時効処理で、材料は900°F(482℃)に3~8時間加熱されます。冷間処理を省略した場合、部品は2回時効処理することで同じ結果を得ることができます。[ 5 ]