Ưu điểm của việc sử dụng thép không gỉ cho tên lửa siêu nặng của Musk
Dec 08, 2022
Theo Los Angeles Times, vào lúc 9:00 sáng giờ địa phương ngày 20/7, Jeff Bezos, người sáng lập Blue Origin, cùng anh trai Mark Bezos và 4 phi công khác đã cất cánh chiếc máy bay "New Shepherd" khỏi bệ phóng. ở phía tây Texas, Hoa Kỳ, và bay đến quỹ đạo phụ của Trái đất cách mặt đất khoảng 105 km. Họ đã trở về và hạ cánh thành công.
Ngay từ thứ Hai theo giờ địa phương, công ty của Musk đã hoàn thành trước thí nghiệm không gian gần đây - thử nghiệm "đánh lửa tĩnh" đầu tiên của tên lửa đẩy lớn nhất thế giới.
Tên lửa siêu nặng của SpaceX không chỉ đặc biệt về hình dáng mà còn khác biệt về chất liệu so với tên lửa thông thường. Hiện tại, tên lửa thông thường thường được làm bằng hợp kim nhôm (nhôm magiê và hợp kim nhôm lithium) và sợi carbon, trong khi Musk sử dụng hợp kim thép không gỉ 300 series.
Ưu điểm của hợp kim thép không gỉ 300 series là gì?
Musk cho biết ưu điểm lớn nhất của việc sử dụng hợp kim thép không gỉ sê-ri 300 là nó có độ bền cao, đủ rẻ, sản xuất nhanh, có thể tái chế và là vật liệu ứng dụng nhẹ nhất hiện nay.
Lợi thế 1:
Hiệu suất và độ bền của thép không gỉ chất lượng cao được cải thiện 50% ở nhiệt độ không quá thấp. Hầu hết thép sẽ trở nên rất giòn ở nhiệt độ thấp, chẳng hạn như thép carbon điển hình. Khi bạn phun nitơ lỏng lên trên và dùng búa đập vào nó, nó sẽ vỡ tan như thủy tinh. Điều này đúng với hầu hết các loại thép, nhưng không đúng với thép không gỉ có hàm lượng niken crom cao. Crom niken sẽ làm tăng độ bền của thép không gỉ và cải thiện độ dẻo của nó. Vì vậy, ngay cả ở nhiệt độ âm 330 độ F, loại thép không gỉ này có độ dẻo từ 12% đến 18%, rất cứng, rất bền và không có vấn đề gãy.
Lợi thế 2:
Về giá cả, chi phí của sợi carbon là 135 đô la một kg và có tỷ lệ phế liệu khoảng 35%. Giá thép không gỉ 301 là 3 đô la một kg, thấp hơn nhiều so với sợi carbon tên lửa thông thường.
Lợi thế 3:
Ngoài ra, khả năng tái chế của thép không gỉ giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất tên lửa, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng.
Với sự phát triển của ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và công nghệ thép không gỉ trên thế giới, thép không gỉ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ. Đối với các ứng dụng chống ăn mòn, thép không gỉ austenit loại 1.4301 (AISI 304) và các dẫn xuất của nó phù hợp với môi trường ôn hòa (chẳng hạn như các bộ phận cabin, thùng nhiên liệu bên trong, v.v.) không vượt quá 200ppm, còn loại 1.4401 và các dẫn xuất của nó là phù hợp hơn với môi trường có clorua tồn tại trong khí quyển.
Khả năng chịu nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa, loại 1.4301 (AISI 304), 1.4401 (AISI 316) và các dẫn xuất của chúng cho thấy khả năng chống oxy hóa nhẹ và phù hợp với nhiệt độ cao lên đến 870 độ.
Đối với các ứng dụng mà yêu cầu về đặc tính chính là khả năng chống oxy hóa, có thể sử dụng 1.4818 (ASTM S30,415), 1.4835 (ASTM S30,815), 1.4833 (AISI 309) và 1.4845 (AISI 310). Những xếp hạng này có thể chịu được nhiệt độ 1150 độ C.
