Didelio stiprumo, korozijai atsparios aliuminio lydinio medžiagos, skirtos aviacijai

Su nuolatiniu tobulėjimuŠiuolaikinės aviacijos ir kosmoso pramonės, branduolinės pramonės ir transporto pramonėje keliami aukštesni reikalavimai visapusiškam konstrukcinių dalių veikimui ir naujos kartos itin didelio stiprumo aliuminio lydinys, pasižymintis lengvu svoriu, dideliu stiprumu, dideliu kietumu, dideliu atsparumu lūžiams ir įtempiams. atsparumas korozijai neabejotinai yra pirmasis pasirinkimas.

Itin didelio stiprumo aliuminio lydinys paprastai reiškia aliuminio lydinį, kurio takumo riba viršija 500 MPa, o labiausiai paplitęs yra ypač kietas 7 serijos aliuminis. Ši aliuminio lydinio serija iš pradžių buvo sukurta aviacijos ir kosmoso reikmėms, o dabar tapo pagrindinėmis karinių ir civilinių orlaivių konstrukcinėmis medžiagomis pasaulyje, kurios sudaro 70-80 % orlaivių konstrukcinių dalių dalies ir daugelyje sričių vietoj brangių titano lydinių tampa nepakeičiama svarbia lengva konstrukcine medžiaga.

** Orlaivių ir kosminių aliuminio lydinių kūrimo fonas ir dabartinė situacija **

Aliuminio lydinys, kaip santykinai subrendusi lengva, didelio stiprio lydinio medžiaga, naudojama aviacijos ir kosmoso pramonėje, aliuminio lydinio medžiagos paprastai naudojamos kaip konstrukcinės medžiagos, turi didesnį specifinį stiprumą ir geresnes apdirbimo savybes nei plienas.

Aviacijos ir kosmoso srityje daugiausia kuriamos didelio stiprumo, didelio kietumo ir atsparumo korozijai aliuminio lydinio medžiagos, kad atitiktų atšiaurias kosmoso naudojimo sąlygas, taikymas yra daugiau 2000 serijos ir 7000 serijos aliuminio lydinys, pagrįstas didelio stiprumo aliuminio lydinio proceso gerinimu. ir medžiagų formulės tobulinimas. Taikant novatoriškus gamybos procesus, tokius kaip miltelinė metalurgija ir liejimas purkštuvu, kuriamos lengvesnės aliuminio lydinio medžiagos, pasižyminčios geresnėmis savybėmis, ir atliekami susiję aliuminio matricos kompozitinių medžiagų ir superplastinių aliuminio lydinių medžiagų tyrimai.

Kuriant ir taikant lengvą didelio stiprumo aliuminio lydinį, įtempių korozijos problema yra pagrindinė problema visoje aliuminio lydinio naudojimo istorijoje, kaip susilpninti arba atidėti įtempių korozijos problemą naudojant didelio stiprumo aliuminio lydinį. pagrindinė problema aliuminio lydinio taikymo procese.

2000 serijaaliuminio lydinysdaugiausia Cu yra pagrindinis legiravimo elementas, aliuminio lydinio medžiaga, kad būtų pridėtas tinkamas Cu elemento kiekis, paruoštas stiprumo, atsparumo karščiui, apdorojimo efektyvumas bus geresnis, tačiau sumažės atsparumas korozijai, nes įvedus Cu elementą, Kad būtų lengviau parodyti tarpkristalinę koroziją aliuminio lydinio viduje, medžiagos sudėties elementai tiesiogiai veikia aliuminio lydinio veikimą. Todėl 2000 serijos aliuminio lydinio paviršius paprastai yra padengtas grynu aliuminiu arba 6000 serijos aliuminio lydiniu kaip pagrindinio aliuminio lydinio elektrocheminė apsauginė plėvelė, siekiant pagerinti jo atsparumą korozijai. Vėliau mokslininkai daug tyrinėjo metodus, kaip pagerinti įvairių aliuminio lydinių klasių atsparumą korozijai, o tai tam tikru mastu atitolino aliuminio lydinio įtempių korozijos laipsnį.

Aviacijos ir kosmoso srityje pagrindinė 2000 serijos aliuminio lydinio sudėtis daugiausia yra aliuminis (Al), varis (Cu) ir magnis (Mg), o pagrindinė 7000 serijos aliuminio lydinio sudėtis yra Al, cinkas (Zn), Mg ir Cu. . Taip pat yra keletas aukštos kokybės (didelio stiprumo, didelio kietumo, atsparumo korozijai) aliuminio lydinių medžiagų, gautų pridedant specialių elementų. Šiuo metu pagrindinis būdas gauti aukštos kokybės aliuminio lydinio medžiagas yra lydymosi ir liejimo sąlygų keitimas.

Aliuminio lydinio medžiaga yra svarbi sudedamoji medžiaga, užtikrinanti saugų orlaivio skrydį. Įvairių dalių aliuminio lydinių medžiagų pasirinkimas ir veikimo prognozė yra tiesiogiai susiję su orlaivių sauga ir patikimumu. Aliuminio lydinių medžiagų gedimų prognozė aviacijoje yra tiesiogiai susijusi su gyvybės sauga ir jai reikia skirti daug dėmesio.

** Užsienio aviacijos ir kosmoso aliuminio lydinio medžiagų kūrimas **

Septintajame dešimtmetyje Jungtinės Valstijos patobulino 7075 aliuminio lydinį ir sukūrė stipresnį, kietesnį ir atsparesnį korozijai 7050 lydinį, daugiausia naudojamą F-18 suspaudimo konstrukcinėse dalyse, o vėliau sukūrė 7150 lydinį. Boeing 757/767 ir Airbus A301 bei kitų civilinių didelių orlaivių viršutinio sparno konstrukcijų gamyba. Devintajame dešimtmetyje Jungtinėse Valstijose ir kituose sėkmingai sukurtuose 7055 lydiniuose 7150 pagrindu, stiprumas yra apie 10% didesnis nei 7150, ir pasižymi dideliu visapusišku našumu, kuris naudojamas Boeing 777 orlaivio viršutinei sparno odai ir sparno raišteliui. .

** Atotrūkis tarp Kinijos ir tarptautinio pažengusio lygio bei vystymosi kryptis **

Kinijoje, nors aliuminio lydinio medžiagos buvo kuriamos daugelį metų, vis dar yra didelis atotrūkis, palyginti su tarptautiniu pažangiu lygiu. Konkretus veikimas yra toks: pirma, gaminiai dažniausiai yra imitacijos, aliuminio lydinio medžiaga su išsamiomis nepriklausomomis intelektinės nuosavybės teisėmis dar nėra prieinama, o standartinė aliuminio lydinių medžiagų gamybos sistema dar nėra sukurta; Antra, pagrindiniai tyrimai yra silpni, kūrimo laikas trumpas, o duomenų kaupimas yra nepakankamas; Trečia, gamybos ir perdirbimo įranga yra atsilikusi, o produktų kokybės kontrolės sistema nėra tobula.

Atsižvelgiant į tai, ateities aliuminio lydinių medžiagų plėtros kryptis Kinijoje turėtų būti:

Keisti sudedamųjų elementų turinį ir santykį;

Sukurti aliuminio lydinio medžiagų formuluotes, atitinkančias skirtingus eksploatacinius reikalavimus, pagerinti aliuminio lydinio veikimą keičiant kietėjimo lauko sąlygas, pagerinti lydinio elementų kietojo tirpalo kiekį ir pagerinti aliuminio lydinio eksploatacines savybes pridedant tokių elementų kaip cirkonis (Zr), skandis (Sc), erbis (Er) ir kiti mikro legiravimo metodai;

Toliau išvalykite lydinį, sumažinkite Fe, Si ir kitas priemaišas, kontroliuokite priemaišų kiekį ir gaminkite didelio kietumo ir didelio stiprumo aliuminio lydinio medžiagas;

Sukurti naują terminio apdorojimo technologiją, nustatyti skirtingas aliuminio lydinių, kuriems taikomi skirtingi eksploatacinių savybių reikalavimai, terminio apdorojimo proceso korteles ir sukurti atitinkamą techninio standarto specifikacijų sistemą, užtikrinančią skirtingų aliuminio lydinių klasių proceso stabilumą.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JIYGO REFRACTORY & ABRASVE LIMITED