Erittäin lujat, korroosionkestävät alumiiniseosmateriaalit ilmailu- ja avaruuskäyttöön

Jatkuvan kehityksen myötäNykyaikaisessa ilmailu-, ydin- ja kuljetusteollisuudessa asetetaan korkeampia vaatimuksia rakenneosien kokonaisvaltaiselle suorituskyvylle ja uuden sukupolven erittäin lujalle alumiiniseokselle, jolla on kevyt, korkea lujuus, korkea sitkeys, korkea murtolujuus ja jännitys. korroosionkestävyys on epäilemättä ensimmäinen valinta.

Erittäin luja alumiiniseos viittaa yleensä alumiiniseokseen, jonka myötöraja on yli 500 MPa, ja yleisin on 7-sarjan superkova alumiini. Tämä alumiiniseossarja kehitettiin alun perin ilmailu- ja avaruussovelluksiin, ja siitä on nyt kehittynyt sotilas- ja siviililentokoneiden tärkeimmät rakennemateriaalit maailmassa, ja sen osuus lentokoneen rakenneosista on 70-80 %. monilla aloilla kalliiden titaaniseosten sijasta on tulossa välttämätön tärkeä kevyt rakennemateriaali.

** Ilmailu-alumiiniseoksen kehitystausta ja nykytilanne **

Alumiiniseosta, suhteellisen kypsänä kevyenä, erittäin lujana metalliseosmateriaalina, käytetään ilmailuteollisuudessa, alumiiniseosmateriaaleja käytetään yleensä rakennemateriaaleina, ja niillä on korkeampi ominaislujuus ja paremmat käsittelyominaisuudet kuin teräksellä.

Ilmailuala kehittää pääasiassa lujia, lujia ja korroosionkestäviä alumiiniseosmateriaaleja, jotka täyttävät ilmailu- ja avaruuskäytön ankarit olosuhteet, sovellus on enemmän 2000-sarjan ja 7000-sarjan alumiiniseos, korkean lujan alumiiniseosprosessin parantamisen perusteella. ja materiaalikaavan parantaminen Innovatiivisten tuotantoprosessien, kuten jauhemetallurgian ja suihkumuovauksen, avulla kehitetään kevyitä alumiiniseosmateriaaleja, joiden suorituskyky on parempi, ja niihin liittyvää tutkimusta alumiinimatriisikomposiittimateriaaleista ja superplastisista alumiiniseosmateriaaleista.

Kevyen lujan alumiiniseoksen kehitys- ja käyttöprosessissa jännityskorroosio-ongelma on suurin ongelma alumiiniseoksen koko käyttöhistoriassa, kuinka heikentää tai viivyttää jännityskorroosio-ongelmaa korkean lujan alumiiniseoksen käytössä on tullut suurin ongelma alumiiniseoksen käyttöprosessissa.

2000 sarjaalumiiniseoson pääasiassa Cu pääseoselementtinä, alumiiniseosmateriaali lisäämään sopiva määrä Cu-elementtiä, joka on valmistettu lujuuden, lämmönkestävyyden, käsittelyn suorituskyky paranee paremmin, mutta korroosionkestävyys heikkenee, koska Cu-elementin käyttöönotto helpottaa kiteiden välisen korroosion näyttämistä alumiiniseoksen sisällä, materiaalikoostumuselementit vaikuttavat suoraan alumiiniseoksen suorituskykyyn. Siksi 2000-sarjan alumiiniseos on yleensä päällystetty puhtaalla alumiinilla tai 6000-sarjan alumiiniseoksella pinnalla pääalumiiniseoksen sähkökemiallisena suojakalvona sen korroosionkestävyyden parantamiseksi. Myöhemmin tutkijat ovat tehneet paljon tutkimusta menetelmistä parantaa eri laatujen alumiiniseosten jännityskorroosion suorituskykyä, mikä on viivästyttänyt alumiiniseoksen jännityskorroosion astetta jossain määrin.

Ilmailualalla 2000-sarjan alumiiniseoksen pääkoostumus on pääasiassa alumiinia (Al), kuparia (Cu) ja magnesiumia (Mg), ja 7000-sarjan alumiiniseoksen pääkoostumus on Al, sinkki (Zn), Mg ja Cu. . On myös joitain korkean suorituskyvyn (suuri lujuus, korkea sitkeys, korroosionkestävyys) alumiiniseosmateriaaleja, jotka on saatu lisäämällä joitain erikoiselementtejä. Tällä hetkellä tärkein menetelmä korkealaatuisten alumiiniseosmateriaalien saamiseksi on muuttaa sulamis- ja valuolosuhteita.

Alumiiniseosmateriaali on tärkeä komponenttimateriaali lentokoneiden turvallisen lennon varmistamiseksi. Eri osien alumiiniseosmateriaalien valinta ja suorituskyvyn ennustaminen liittyvät suoraan lentokoneiden turvallisuuteen ja luotettavuuteen. Alumiiniseosmateriaalien vikojen ennustaminen ilmailussa liittyy suoraan henkiturvallisuuteen, ja siihen on kiinnitettävä paljon huomiota.

** Ulkomainen ilmailu-avaruusteollisuuden alumiiniseosmateriaalien kehitys **

1960-luvulla Yhdysvallat kehitti 7075-alumiiniseoksen pohjalta vahvemman, sitkeämmän ja jännitystä korroosiota kestävämmän 7050-seoksen, jota käytettiin pääasiassa F-18-puristusrakenneosissa, ja kehitti sitten 7150-seoksen Boeing 757/767:n ja Airbus A301:n sekä muiden suurten siviililentokoneiden yläsiipirakenteiden valmistus. 1980-luvulla Yhdysvalloissa ja muissa menestyksekkäästi kehitetyissä 7055-lejeeringissä 7150:n perusteella, lujuus on noin 10% korkeampi kuin 7150, ja sillä on korkea kattava suorituskyky, jota käytetään Boeing 777 -lentokoneiden yläsiiven ihoon ja siipinauhaan. .

** Kiinan ja kansainvälisen edistyneen tason välinen kuilu ja kehityksen suunta **

Kiinassa, vaikka alumiiniseosmateriaaleja on kehitetty useita vuosia, on edelleen suuri ero kansainväliseen edistyneeseen tasoon verrattuna. Erityinen suorituskyky on: Ensinnäkin tuotteet ovat enimmäkseen jäljitelmiä, alumiiniseosmateriaalia, jolla on kattavat itsenäiset teollis- ja tekijänoikeudet, ei ole vielä saatavilla, eikä alumiiniseosmateriaalien tuotannon standardijärjestelmää ole vielä vahvistettu; Toiseksi perustutkimus on heikkoa, kehitysaika lyhyt ja tiedon kertyminen riittämätöntä; Kolmanneksi tuotanto- ja jalostuslaitteet ovat taaksepäin, eikä tuotteen laadunvalvontajärjestelmä ole täydellinen.

Tätä silmällä pitäen alumiiniseosmateriaalien tulevan kehityksen suunnan Kiinassa tulisi olla:

Muuta komponenttielementtien sisältöä ja suhdetta;

Kehitä alumiiniseosmateriaalien koostumuksia, jotka vastaavat erilaisia ​​suorituskykyvaatimuksia, paranna alumiiniseoksen suorituskykyä muuttamalla jähmettymiskentän olosuhteita, paranna seosaineelementtien kiinteän liuoksen määrää ja paranna alumiiniseoksen suorituskykyä lisäämällä elementtejä, kuten zirkoniumia (Zr), skandium (Sc), erbium (Er) ja muut mikroseosmenetelmät;

Puhdista seos edelleen, vähennä Fe:n, Si:n ja muiden epäpuhtauksien määrää, hallitse epäpuhtauksien pitoisuutta ja valmistaa erittäin sitkeitä ja lujia alumiiniseosmateriaaleja;

Uuden lämpökäsittelytekniikan kehittäminen, perustaa erilaisia ​​lämpökäsittelyprosessikortteja alumiiniseoksille, joilla on erilaiset suorituskykyvaatimukset, ja perustaa vastaava tekninen standardispesifikaatiojärjestelmä erilaisten alumiiniseoslaatujen prosessin vakauden varmistamiseksi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JIYGO REFRACTORY & BRASIVE LIMITED