Musk Super Heavy Rocketにステンレス鋼を使用する利点

Los Angeles Times によると、現地時間 7 月 20 日の午前 9:00 に、Blue Origin の創設者であるジェフ・ベゾスと彼の兄弟であるマーク・ベゾスと他の 4 人のパイロットが打ち上げから「ニュー・シェパード」航空機に乗り込みました。米国テキサス州西部のサイトに着陸し、地上から約 105 キロメートルの地球のサブ軌道に飛行しました。 彼らは無事に帰還し、着陸しました。

現地時間の月曜日には、マスク氏の会社は最近の宇宙実験を先制的に完了しました。これは、世界最大のロケットブースターの最初の「静的点火」テストです。

SpaceXの超重量ロケットは、形状が特殊なだけでなく、従来のロケットとは素材も異なります。 現在、従来のロケットは一般的にアルミニウム合金（アルミニウムマグネシウムとアルミニウムリチウム合金）と炭素繊維で作られていますが、マスクは300系のステンレス鋼合金を使用しています。

300系ステンレス鋼合金の利点は何ですか?

Musk 氏は、300 シリーズのステンレス鋼合金を使用する最大の利点は、靭性が高く、安価で、生産が速く、リサイクル可能で、現在適用可能な材料の中で最も軽いことだと述べています。

利点 1:

高品質のステンレス鋼の性能と強度は、低すぎない温度で 50% 向上します。 典型的な炭素鋼など、ほとんどの鋼は低温で非常に脆くなります。 液体窒素を上から吹き付けてハンマーで叩くとガラスのように粉々になります。 これはほとんどの鋼に当てはまりますが、クロム ニッケル含有量の多いステンレス鋼には当てはまりません。 クロム ニッケルは、ステンレス鋼の強度を高め、延性を向上させます。 つまり、華氏マイナス 330 度でも、このステンレス鋼の延性は 12 ～ 18% で、非常に強靭で強度が高く、破損の問題はありません。

利点 2:

価格に関しては、炭素繊維のコストは 1 キログラムあたり 135 ドルで、スクラップ率は約 35% です。 301 ステンレス鋼の価格は 1 キログラムあたり 3 ドルで、通常のロケット カーボン ファイバーよりもはるかに安価です。

利点 3:

さらに、ステンレス鋼のリサイクル性により、環境にやさしくエネルギーを節約するロケット製造のコストが大幅に削減されます。

世界の航空宇宙産業とステンレス鋼技術の発展に伴い、ステンレス鋼は航空宇宙産業でますます広く使用されています。 耐腐食性用途の場合、オーステナイト系ステンレス鋼グレード 1.4301 (AISI 304) とその派生品は、200ppm を超えない穏やかな環境 (キャビン コンポーネント、内部燃料タンクなど) に適しており、グレード 1.4401 とその派生品は塩化物が大気中に存在する環境により適しています。

耐高温性と耐酸化性、グレード 1.4301 (AISI 304)、1.4401 (AISI 316) およびそれらの誘導体は穏やかな耐酸化性を示し、870 度までの高温に適しています。

耐酸化性が主な特性要件である用途では、1.4818 (ASTM S30,415)、1.4835 (ASTM S30,815)、1.4833 (AISI 309)、および 1.4845 (AISI 310) を使用できます。 これらの定格は、摂氏 1150 度の温度に耐えることができます。