El acero Eglin ( ES-1 ) es un acero de alta resistencia , alto rendimiento, baja aleación y bajo costo , desarrollado para una nueva generación de bombas antibúnkeres , por ejemplo, la Massive Ordnance Penetrator y la versión mejorada de la bomba GBU-28 conocida como EGBU-28. Fue desarrollado en colaboración entre la Fuerza Aérea de los EE. UU. y la Ellwood National Forge Company.
El desarrollo del acero Eglin se encargó de encontrar un sustituto de bajo coste para los aceros de superaleación fuertes y resistentes, pero caros, como el AF-1410, el Aermet-100 , el HY-180 y el HP9-4-20/30. Se requiere un material de carcasa de alto rendimiento para que el arma sobreviva a las altas velocidades de impacto necesarias para una penetración profunda. El material tiene una amplia gama de otras aplicaciones, desde piezas de misiles y carrocerías de tanques hasta piezas de maquinaria.
El material puede ser menos costoso porque se puede refinar con cuchara . No requiere procesamiento al vacío. A diferencia de otras aleaciones de alto rendimiento, el acero Eglin se puede soldar fácilmente, lo que amplía el rango de su aplicación. Además, utiliza aproximadamente la mitad de níquel que otras superaleaciones , sustituyendo el silicio para ayudar con la tenacidad y partículas de carburo de vanadio y carburo de tungsteno para una dureza adicional y resistencia a altas temperaturas. El material también incluye cromo , tungsteno y cantidades bajas a medias de carbono , que contribuyen a la resistencia y dureza del material .
A temperatura ambiente, el límite elástico ( resistencia a la tracción antes de la deformación) del ES-1 es de 193 900 psi (1337 MPa), la resistencia máxima (punto de rotura) es de 246 700 psi (1701 MPa). A 900 °F (482 °C), el límite elástico es de 191 400 psi (1320 MPa) y la resistencia máxima es de 215 700 psi (1487 MPa). La dureza Rockwell C es de 45,6 (448 HV 10 ). En cuanto a la tenacidad, la prueba de impacto Charpy es de 56,2 libras-pie (76 J) a temperatura ambiente y de 42,7 libras-pie (58 J) a -40 °F (-40 °C). [1]
ES-1 es un equilibrio de costo, resistencia a la tracción, resistencia a la tracción a alta temperatura y tenacidad. Al variar el tratamiento térmico para incluir enfriamiento con agua o nitrógeno líquido, u omitiendo el tratamiento térmico de normalización para permitir el endurecimiento por deformación , se pueden mejorar las propiedades. [2] ES-5, con un enfriamiento económico con aire y agua, [3] proporciona 244.800 psi (1.688 MPa) de resistencia a la fluencia de alta velocidad y 291.900 psi (2.013 MPa) de resistencia última a alta velocidad. [4] La resistencia a la fluencia de baja velocidad es 216.000 psi (1.489 MPa), y la resistencia última a baja velocidad es 270.200 psi (1.863 MPa).
En comparación, el acero estructural común tiene un límite elástico de 36.000 psi, el acero "de artillería" 4150 (usado en cañones de armas militares de alta calidad) tiene un límite elástico de 75.000 psi.
La composición del material en peso es: [5]
El material tiene una gama inusualmente amplia de métodos de producción para una superaleación: arco eléctrico, refinado en cuchara con tratamiento al vacío; fusión por inducción al vacío; refundición con arco al vacío e incluso refundición con escoria eléctrica. Los tratamientos al vacío se recomiendan para lograr la mejor resistencia y usos premium. [6]
El material debe someterse a un tratamiento térmico que incluye normalización , temple y revenido para desarrollar la microestructura austenítica requerida , con revenido posterior. Las placas de prueba eran de 1 pulgada. Primero se normalizaron. Se cargaron en un horno a 500F. Se calentaron a 125F por hora a 1625–1725F. Se mantuvieron a 1750F durante una hora por pulgada de tamaño de sección y luego se enfriaron al aire a temperatura ambiente. A continuación, las muestras se austenizaron repitiendo el proceso hasta 1700F y se mantuvieron durante una hora por pulgada de tamaño de sección, luego se templaron en aceite por debajo de 125F. Finalmente, se templaron en un horno que comenzó por debajo de 500F, aumentó a 100F por hora por pulgada de tamaño de sección y se dejó enfriar al aire a temperatura ambiente. [7]
La patente acredita a Morris Dilmore y James Ruhlman como inventores.