300M, 35NCD16, 30ХГСН2А, 4340M, K44220, 40CrNi2Si2MoVA低合金超高強度鋼

隨著材料技術、鍛造技術、加工技術的不斷發展，使用超高強度合金鋼制造大型飛機起落架主承力構件成為必然選擇。目前，國外應用比較廣泛的起落架用材為超高強度合金鋼，如法國35NCD16、俄羅斯30ХГСН2А，美國300M等。材料強度高可以使起落架質量輕，減重一直是起落架設計所追求的重要指標。與此同時，材料要具有優良的綜合性能，以保證起落架工作的可靠性。

（1）金屬特性 300M超高強度合金鋼是美國航空工業重要的一種中碳碳鎳鉻鉬鋼，金屬成分如表1所示。

表1　材料化學成分（質量分數） （%）

與其他金屬相比，該金屬的化學、物理和力學性能有其自己的特點，概括起來有以下幾點：

1、強度高

經標準熱處理油淬加回火后，鋼的拉伸強度可以達到1860MPa以上，是當前使用強度最高的低合金超高強度鋼。強度高可以使零件減重，提高強度一直是起落架零件設計追求的主要目標之一。美國飛機機翼重要承力構件也已采用300M鋼并使用到最高強度水平。

2、橫向塑性高

在材料標準中將橫向斷面收縮率作為主要力學性能指標是300M鋼的特點，這是針對起落架零件使用的特點提出來的。

3、斷裂韌性高

斷裂韌性高說明抗裂紋擴展性能強。在材料選用時應當同時注重銳缺口韌性和鈍缺口韌性。它們代表的物理含義不同，因而不能相互代替。

4、疲勞性能優良

300M鋼的抗疲勞性能明顯優于4340。這對起落架及其他飛機構件長壽命使用極為有利，也是300M鋼在飛機上獲得廣泛應用的主要原因。

5、抗腐蝕性能好

成分中含1.5%的硅改善300M鋼的抗應力腐蝕性能，與同類鋼相比，其應力腐蝕性好。

300M超高強度鋼因其優良的橫向塑性、斷裂韌度和抗疲勞性能，現已被廣泛應用于航空航天高強螺栓、起落架等關鍵承力構件。

目前，300M鋼零件通常采用鍛造成形后再機械加工的方法進行成形,材料利用率較低，同時，其較大的變形抗力，限制了300M鋼在大型復雜零部件中的應用。激光立體成形技術不僅能夠實現大尺寸、高性能、復雜金屬零件的無模具、快速、全致密近凈成形，還可用于大型復雜構件的高性能修復，在300M鋼復雜零件成形制造與修復中具有重要應用前景。