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TO 1-1A-9

NAVAIR 01-1A-9

TECHNICAL MANUAL

ENGINEERING SERIES FOR AIRCRAFT REPAIR

AEROSPACE METALS -

GENERAL DATA

AND USAGE FACTORS

This manual supersedes TO 1-1A-9 and NAVAIR 01-1A-9 dated 26 February 1999, Change 14 dated 3 October 2015.

DISTRIBUTION STATEMENT A - Approved for public release; distribution is unlimited. PA Case Number 11-03010. Submit recommended changes or problems with this Technical Order to 406 SCMS/GUEE, Robins AFB, GA 31098. Questions concerning technical content shall be referred to 404 SCMS/GUEE.

Published Under Authority of the Secretary of the Air Force and by Direction of the Chief of the Naval Air Systems Command.

17 NOVEMBER 2016

Dates of issue for original and changed pages are:

Original. . . . . . . .0 . . . 17 November 2016

TOTAL NUMBER OF PAGES IN THIS PUBLICATION IS 364, CONSISTING OF THE FOLLOWING:

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Title A i - xv xvi Blank xvii - xix xx Blank xxi - xxiv 1-1 1-2 Blank 2-1 - 2-96 3-1 - 3-73 3-74 Blank 4-1 - 4-22 5-1 - 5-16 6-1 - 6-12 7-1 - 7-12 8-1 - 8-12 8-13 Blank 8-14 - 8-23 8-24 Blank 9-1 - 9-15 9-16 Blank A-1 - A-53 A-54 Blank Glossary 1 - Glossary 10

TO 1-1A-9

NAVAIR 01-1A-9

LIST OF EFFECTIVE PAGES

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A USAF

TABLE OF CONTENTS

Chapter Page

LIST OF ILLUSTRATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii

LIST OF TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii

FOREWORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii

SAFETY SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi

1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.1.1 General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.1.2 Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

1.2 WELDING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1

2 FERROUS (STEEL) ALLOYS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

2.1 CLASSIFICATION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

2.1.1 Society of Automotive Engineers (SAE) Numbering System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

2.1.2 Carbon Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2

2.1.3 Nickel Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2

2.1.4 Chromium Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2

2.1.5 Chromium-Nickel Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2

2.1.6 Chrome-Vanadium Steels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3

2.1.7 Chrome Molybdenum Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3

2.2 PRINCIPLES OF HEAT TREATMENT OF STEELS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3

2.2.1 Hardening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3

2.3 QUENCHING PROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4

2.3.1 Quenching Medium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4

2.3.2 Straightening of Parts Warped in Quenching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5

2.3.3 Tempering (Drawing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5

2.3.4 Normalizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5

2.3.5 Case Hardening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6

2.3.5.1 Flame Hardening/Softening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6

2.3.5.2 Induction Hardening/Heating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6

2.3.6 Carburizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6

2.3.7 Cyaniding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7

2.3.8 Nitriding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7

2.4 HEAT TREATING EQUIPMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7

2.4.1 Furnaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.4.2 Heat Treating Furnaces/Baths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.5 HEAT CONTROL: TEMPERATURE MEASURING EQUIPMENT, FURNACE TEMPERA-

TURE UNIFORMITY SURVEY, AND SYSTEM ACCURACY TESTS . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.5.1 Controlling, Monitoring, and Recording Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.5.2 Field Test Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.5.3 TC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.5.4 Temperature Control and Uniformity Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8

2.5.4.1 SAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9

2.5.4.2 TEMPERATURE UNIFORMITY SURVEY (TUS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-10

2.5.4.3 TUS Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11

2.5.4.4 Temperature Uniformity Pass/Fail Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11

2.5.4.5 TUS Data and TUS Reports. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11

2.5.4.6 Failed TUS Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12

TO 1-1A-9

i

2.6 SALT BATH CONTROL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15

2.6.1 Quenching Tanks and Liquids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15

2.7 HEAT TREATING PROCEDURES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15

2.7.1 Newly Fabricated Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15

2.7.2 Initial Furnace Temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15

2.7.3 Soaking Periods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15

2.7.4 Hardening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.7.5 Tempering (Drawing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.7.6 Annealing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.7.7 Normalizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.7.8 Carburizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.7.9 Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.8 HARDNESS TESTING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.8.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.8.2 Tensile Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.8.3 Hardness-Tensile Strength Relationship . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16

2.8.4 Specification Cross Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-17

2.9 GENERAL HEAT TREATING TEMPERATURES, COMPOSITION (CHEMICAL) AND

CHARACTERISTICS OF VARIOUS STEEL AND STEEL ALLOYS . . . . . . . . . . . . . . . 2-31

2.9.1 1010 Low Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-31

2.9.2 1015 Low Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-31

2.9.3 1020 Low Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-31

2.9.4 1022 Low Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32

2.9.5 1025 Low Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32

2.9.6 Corten, Low Carbon, Low Alloy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32

2.9.7 NAXAC9115 Low Carbon, Low Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-33

2.9.8 1035 Medium Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-33

2.9.9 1040 Medium Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-33

2.9.10 1045 Medium Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-34

2.9.11 1050 Medium Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-34

2.9.12 1055 High Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-34

2.9.13 1060 High Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-35

2.9.14 1070 High Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-35

2.9.15 1080 High Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-35

2.9.16 1095 High Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-36

2.9.17 1112 Free Cutting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-36

2.9.18 1117 Carbon (Free Cutting Steel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-36

2.9.19 1137 Carbon, Free Cutting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-37

2.9.20 2317 Nickel Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-37

2.9.21 2330 Nickel Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-38

2.9.22 2340 Nickel Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-38

2.9.23 2515 Nickel Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-38

2.9.24 3115 Steel Nickel Chromium Alloy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-39

2.9.25 3140 Nickel Chrome Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-39

2.9.26 3310 Nickel - Chromium Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-40

2.9.27 4037 Molydenum Alloy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-40

2.9.28 4130 Chromium - Molydenum Alloy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-40

2.9.29 4135 Chromium Molydenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-41

2.9.30 17-22A(V) Structural (Ultra High Strength) Low Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-41

2.9.31 4137CO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-41

2.9.32 4140 Medium Carbon Chromium - Molybdenun (Nitriding Grade) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-42

2.9.33 SAE 4330 V Mod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-42

2.9.34 4150 Chromium-Molybdenun. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-43

2.9.35 521000 High Carbon, High Chromium Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-43

2.9.36 LADISH D-6-A Low Alloy High Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-43

TO 1-1A-9

NAVAIR 01-1A-9

TABLE OF CONTENTS - CONTINUED

ii

2.9.37 Nitralloy 135 Mod Steel Ultra High Strength (Nitriding Grade). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-44

2.9.38 4337 and 4340 Steel Nickel - Chromium Molybdenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-44

2.9.39 4615 Steel Nickel Molybdenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-45

2.9.40 4620 Steel Nickel Molybdenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-46

2.9.41 4640 Steel Nickel Molybdenum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-46

2.9.42 6150 and 6152 Chromium Vanadium Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-47

2.9.43 8615 Steel-Nickel-Chromium-Molybdenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-47

2.9.44 8617 Steel-Nickel-Chromium-Molybdenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-47

2.9.45 8620 Nickel-Chromium-Molybdenum-Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-48

2.9.46 8630 Steel Nickel-Chromium-Molybdenum Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-49

2.9.47 8640 Steel Nickel-Chromium-Molybdenum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-49

2.9.48 8735 Steel Nickel-Chromium-Molybdenum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-49

2.9.49 8740 Steel Nickel-Chromium-Molybdenum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-50

2.9.50 9260, 9261 and 9262 Steel Silicon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-50

2.9.51 9310 Steel Nickel Chromium-Molybdenum (Electric Furnace Steel). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-50

2.9.52 Type 301 Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-51

2.9.53 Type 302 Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52

2.9.54 Type 303 and Type 303Se, Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52

2.9.55 Type 304 and Type 304L Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52

2.9.56 Type 314 Steel-Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-53

2.9.57 Type 316 and Type 317 Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-53

2.9.58 Type 321 Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-54

2.9.59 Types 347 and Type 348 Steel Austenitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-54

2.9.60 Type 414 Steel Martensitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-55

2.9.61 Type 403, Type 410, and Type 416 Steel-Martensitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-55

2.9.62 Type 420 Steel Martensitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-55

2.9.62.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-55

2.9.62.2 Forms Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-55

2.9.62.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63 Type 431 Steel Martensitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.2 Forms Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.4 HT-200 Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.5 HT-125 (125,000 Tensile) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.6 HT-115 (115,000 Tensile and Yield 90,000 PSI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.63.7 HT-175 (175,000 Tensile and 135,000 Yield PSI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.64 17-4PH Steel, Martensitic Stainless, Precipitation Hardening. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.64.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.64.2 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56

2.9.64.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-57

2.9.65 17-7PH Steel Martensitic Stainless (Precipitation Hardening) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-57

2.9.65.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-57

2.9.65.2 Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-57

2.9.65.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-57

2.9.66 Type 440A, Type 440B, Type 550C, and Type 440C Steel Martensitic Stainless. . . . . . . . . . . 2-58

2.9.66.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.66.2 Forms Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.66.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.67 15-7-Molybdenum Steel Martensitic Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.67.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.67.2 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.67.3 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.67.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58

2.9.67.5 Typical Properties for Various Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

TO 1-1A-9

NAVAIR 01-1A-9

iii

2.9.68 PH14-8 Molybdenum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

2.9.68.1 Chemical Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

2.9.68.2 Forms and Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

2.9.68.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

2.9.68.4 Mechanical Properties Typical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

2.9.69 19-9DL 19-9DX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-59

2.9.69.1 Chemical Composition of 19-9DL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.69.2 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.70 AM-350 Steel - Age Hardening Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.70.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.70.2 Forms Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.70.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.71 AM-355 Steel - Age Hardening Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.71.1 Forms Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.71.2 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-60

2.9.72 HNM Steel - Age Hardening Stainless. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.72.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.72.2 Forms Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.72.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.73 16-15-6 Steel - Iron - Chromium - Nickel - Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.73.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.73.2 Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.73.3 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.73.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.74 V57 Steel - Nickel Chromium Stainless (Austenitic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61

2.9.74.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.74.2 Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.74.3 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.74.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.75 V36 Steel Cobalt Base - Chromium-Nickel-Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.75.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.75.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.75.3 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.76 W152 Steel Cobalt Chromium Tungsten Corrosion Resistant Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.76.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.76.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-62

2.9.76.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.76.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.77 Haynes Alloy No. 151 Cobalt Base Corrosion Resistant Alloy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.77.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.77.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.77.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.77.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.77.5 Hardenability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.78 GMR-235 Nickel Base Corrosive Resistant Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.78.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.78.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.78.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63

2.9.78.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.79 Hastelloy Alloy R-235 Nickel Base Corrosion Resistant Alloy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.79.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.79.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.79.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.79.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.80 Inconel Alloy 718 Steel Nickel Chromium Stainless Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

TO 1-1A-9

NAVAIR 01-1A-9

iv

2.9.80.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.80.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.80.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.80.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-64

2.9.81 Udimet 700 Highly Alloyed Nickel Base Corrosion Resistant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.81.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.81.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.81.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.81.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.82 Rene 41 Nickel Base Heat Treatable Stainless Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.82.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.82.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.82.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65

2.9.82.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.83 Nicrotung Nickel Base Corrosion Resistant Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.83.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.83.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.83.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.83.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.84 Nimonic 105 Nickel-Cobalt-Chromium Corrosion Resistant Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.84.1 Composition Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.84.2 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.84.3 Forms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.9.84.4 Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.10 MACHINING OF STEELS (GENERAL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.10.1 Machinability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66

2.10.2 Cutting Tool Angles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67

2.11 MACHINING CORROSION RESISTING STEEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-72

2.11.1 Machining Comparison of Corrosion Resisting Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-72

2.11.2 Machining of the Corrosion Resisting Steels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-72

2.11.3 Cutting Tools for Machining Corrosion Resisting Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-73

2.12 TURNING OF THE CORROSION RESISTING STEELS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-74

2.13 MILLING CORROSION RESISTING STEEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-75

2.13.1 Cutters for Milling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-75

2.13.2 Lubrication for Milling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-76

2.14 DRILLING CORROSION RESISTING STEEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-76

2.14.1 Drilling Speeds for Corrosion Resisting Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-76

2.14.2 Lubrication for Drilling Stainless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-76

2.15 REAMING CORROSION RESISTING STEEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77

2.15.1 Hardening Characteristics of Corrosion Resisting Steel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77

2.15.2 Reamers for Cutting Stainless Steel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77

2.15.3 Speeds for Reaming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77

2.16 TAPPING CORROSION RESISTING STEEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77

2.16.1 Tapping Quality Corrosion Resisting Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77

2.16.2 Tapping Speeds Corrosion Resisting Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-78

2.16.3 Lubrication for Tapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-78

2.17 SAWING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-79

2.17.1 Hack Saws (Mechanical Drive) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-79

2.17.2 Band Sawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-79

2.18 FABRICATION OF FERROUS ALLOYS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-79

2.18.1 Accomplish Designs, Application and Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-79

2.19 BENDING (SINGLE CURVATURE). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-80

2.19.1 Springback Allowance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-80

2.20 DRAW FORMING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-81

2.20.1 Surface Condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-81

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NAVAIR 01-1A-9

v

2.21 STRETCH FORMING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-82

2.21.1 Trimming of Edges, Removal of Nicks and Scratches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-82

2.21.2 Forming Dies/Blocks for General Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-82

2.22 DROP HAMMER FORMING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.23 SPINNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.23.1 Form Blocks for Spinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.24 SHEARING AND BLANKING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.25 BLANKING AND PUNCHING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.26 GENERAL FABRICATING CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.27 PLAIN CARBON AND ALLOY STEELS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.27.1 Plain Carbon Steel - 1006 through 1015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-83

2.27.2 Plain Carbon Steels - SAE 1016 through 1030 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.3 Plain Carbon Steels - 1030 through 1050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.4 Alloy Steels - 1055 through 1095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.5 1100 Series Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.6 1300 Series Alloy Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.7 2300 Series Nickel Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.8 2500 Series Nickel Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.9 3100, 3200, and 3300 Series Nickel Chromium Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.10 4000 Series Molybdenum Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.11 4100 Series Chromium - Molybdenum Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.12 4130 Grade Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.13 4140 Series Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.14 4300 Series Nickel-Chromium-Molybdenum Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84

2.27.15 8000 Series Molybdemum Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.27.16 8600, 8700, 9300, 9700, 9800, and 9900 Series Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.28 CORROSION RESISTANT (STAINLESS) AND HEAT RESISTANT STEELS . . . . . . . . . . . 2-85

2.28.1 Forming Sheet Stock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.28.2 Draw Forming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.28.3 Drop Hammer Forming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.28.4 Spinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.28.5 Shearing and Blanking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.28.6 Hot Forming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85

2.29 STEEL SURFACE FINISHES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-89

2.30 DEFINITION OF DISSIMILIAR METALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-89

2.31 TYPES OF PLATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-89

2.31.1 Cadmium Plating (QQ-P-416) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-89

2.31.2 Zinc Plating (QQ-Z-325) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-90

2.31.3 Nickel Plating (QQ-N-290) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-90

2.31.4 Chromium Plating (QQ-C-320). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-90

2.31.5 Tin Plating (QQ-T-425) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-91

2.31.6 Phosphate Coating (MIL-P-16232) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-91

2.31.7 Silver Plating (QQ-S-635) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-91

2.31.8 Intended Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-91

2.32 SURFACE TREATMENTS FOR CORROSION AND HEAT-RESISTING STEELS AND

ALLOYS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92

2.33 PASSIVATION OF STAINLESS STEELS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92

2.33.1 Prior to Accomplishing the Passivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92

2.34 VAPOR DEPOSITED COATING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-93

2.35 MECHANICAL-SURFACE FINISH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-93

2.35.1 Designation of Surface Finish . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-93

3 ALUMINUM ALLOYS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

3.1 CLASSIFICATION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

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NAVAIR 01-1A-9

vi

3.2 COMMERCIAL AND MILITARY DESIGNATIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

3.3 MECHANICAL PROPERTIES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2

3.3.1 Tempers of Aluminum Alloys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2

3.3.2 Physical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4

3.4 HEAT TREATMENT OF ALUMINUM ALLOYS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22

3.4.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22

3.5 NEWLY FABRICATED PARTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22

3.6 RECORDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22

3.7 SOLUTION HEAT TREATMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-23

3.7.1 Heating Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-23

3.7.2 Heating (Soak) Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-23

3.7.3 Interruptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-23

3.7.4 Oven/Part Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-23

3.7.5 Oven Recovery Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24

3.8 QUENCHING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24

3.8.1 Quench Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24

3.8.2 Quench Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24

3.8.3 Quenchant Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24

3.8.4 Quenchant Temperature Rise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24

3.8.5 Agitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

3.8.6 Immersion Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

3.9 STRAIGHTENING OF PARTS AFTER QUENCHING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

3.10 REFRIGERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

3.11 PRECIPITATION HEAT TREATING (Artificial Aging) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

3.11.1 Artificial Aging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

3.11.2 Soak Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26

3.11.3 Part Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26

3.11.4 Interruptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26

3.11.5 Annealing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26

3.11.6 Cold Working . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-27

3.11.7 Re-Solution Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-27

3.12 HEAT TREATMENT OF RIVETS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-27

3.12.1 2117 (AD) Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-27

3.12.2 2017 or 2017-T4 (D) Rivets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-28

3.12.3 2024-0 or 2024-T4 (DD) Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-28

3.12.4 1100 and 5056 Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-28

3.12.5 7050 (E) Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-28

3.12.6 D/DD Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-28

3.13 HEAT TREATING EQUIPMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-36

3.13.1 Air Furnaces/Ovens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-37

3.13.2 Salt Bath Furnace. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-37

3.13.3 Field Test Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-38

3.13.4 Controlling, Monitoring, and Recording Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-38

3.13.5 TC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-38

3.14 TEMPERATURE CONTROL AND UNIFORMITY TESTING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-40

3.14.1 System Accuracy Test (SAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-40

3.14.2 TUS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-42

3.14.2.2 Initial TUS Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-42

3.14.2.3 Periodic TUS Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-42

3.14.2.4 Annual TUS Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43

3.14.3 Tus Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43

3.14.3.1 Number of Required Thermocouples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43

3.14.3.2 Location of TUS Sensors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43

3.14.3.3 Qualified Working Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43

3.14.3.4 TUS Data Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-44

TO 1-1A-9

NAVAIR 01-1A-9

vii

3.14.4 Temperature Uniformity Pass/Fail Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-44

3.14.5 TUS Data and TUS Reports. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-44

3.14.5.2 TUS Survey Report Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-45

3.14.6 Failed TUS Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-45

3.14.6.2 Temperature Offsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-45

3.15…