Technologia materiałów ze stopu aluminium lotniczego
Ostateczny scenariusz zastosowania stopu aluminium jest bezpośrednio powiązany z całym procesem produkcyjnym, a różne scenariusze zastosowań zależą od kontroli procesu produkcyjnego, czyli procesu przetwarzania.
01, proces produkcji profili wytłaczanych ze stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości
Wysokowytrzymały stop aluminium ma różnorodne formy w procesie aplikacji, głównie profile aluminiowe, płyty aluminiowe, proszek do druku 3D i inne formy. Wśród nich profile ze stopów aluminium mają doskonałe właściwości, takie jak lekkość, wysoka wytrzymałość i dojrzały proces spawania.Aluminiumprofile mogą być szeroko stosowane jako duże elementy nośne konstrukcyjne w transporcie lotniczym i kolejowym. W procesie produkcji profili aluminiowych wykorzystuje się głównie ciągły proces formowania pultruzyjnego w celu poprawy wydajności produkcji i orientacji naprężenia wstępnego w celu poprawy właściwości mechanicznych profili. W procesie wytłaczania profili aluminiowych, w metodzie ciągłego wytłaczania z wieloma cyklami wytłaczania, pomiędzy sąsiadującymi dwoma kęsami wytłaczania utworzy się złącze, powodując zwiększenie długości złącza w profilu, ponieważ spoina poprzeczna będzie miała duży wpływ na żywotność profili aluminiowych, powodując gwałtowny spadek trwałości zmęczeniowej.
02, proces obróbki cieplnej
Kompleksowe działanie materiałów ze stopów aluminium w celu poprawy stosunku składu materiału, w dużym stopniu zależy od parametrów technicznych procesu w kontroli procesu produkcyjnego, odpowiednia metoda obróbki cieplnej może znacznie wpłynąć na kompleksowe działanie materiałów ze stopu aluminium, więc dla różnych wydajności wymagania stopu aluminium powinny zostać opracowane odpowiednią technologię obróbki cieplnej w celu poprawy kompleksowej wydajności materiałów ze stopu aluminium.
Stosując proces wyżarzania homogenizującego w wysokiej temperaturze do obróbki stopu aluminium, starzejąca się faza wzmacniająca i resztkowa faza nierównowagowa mogą zostać w maksymalnym stopniu trwale rozpuszczone w matrycy, a ich równomierny rozkład może zwiększyć stężenie roztworu stałego po roztworze stałym i osiągnąć efekt poprawy wzmocnienia starzenia. Jednocześnie, zgodnie z połączonym procesem obróbki cieplnej dużych odkuwek ze stopu aluminium, a mianowicie odkształceniem na gorąco, pośrednią homogenizacją w wysokiej temperaturze i procesem obróbki roztworem w wysokiej temperaturze, cały projekt parametrów procesu obróbki cieplnej może poprawić wytrzymałość i poprawić odporność na korozję naprężeniową .
Ogólnystały stop aluminiumProces obróbki roztworem dzieli się na dwa rodzaje: konwencjonalną obróbkę roztworem stałym i obróbkę złożonym roztworem stałym, przy czym obróbka kompozytowym roztworem stałym odnosi się do wzmacniania roztworu stałego i obróbki wstępnej w wysokiej temperaturze. Na wczesnym etapie odlewania wlewków proces wyżarzania homogenizującego w normalnej temperaturze i obróbce w niskiej temperaturze może kontrolować wytrącanie pierwiastków przejściowych, a elementy przejściowe mają wyraźny wpływ hamujący na rekrystalizację, co może poprawić działanie wzmacniające podbudowę stopu do w pewnym stopniu, a następnie poprawiają odporność stopu na pękanie i korozję naprężeniową oraz skutecznie osłabiają anizotropię materiału.
Obróbka starzeniowa w obróbce cieplnej stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości również odgrywa kluczową rolę w wydajności stopu aluminium i istnieją trzy główne formy obróbki starzenia, starzenie szczytowe, starzenie bipolarne i ponowne starzenie regresyjne. Celem rozwoju obróbki starzenia jest zwiększenie wytrzymałości stopu aluminium, wyższej wytrzymałości, wyższej odporności na korozję i odporności na zmęczenie oraz innych kompleksowych właściwości, rozwój stanu obróbki cieplnej przebiega w kierunku T6 do T73, T76, T736 do T77 Leczenie starzenia przebiega od szczytowego rozwoju starzenia do nadmiernego starzenia, a następnie do powrotu leczenia ponownego starzenia w celu rozwoju sekwencyjnego.
Temperatura i czas starzenia mają wpływ na efekt wzmocnienia starzenia. Różne procesy starzenia mogą bezpośrednio wpływać na wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, wydłużenie i stopień korozji międzykrystalicznej stopu aluminium. Już w 1989 roku firma Alcoa zarejestrowała i ogłosiła pierwszą specyfikację procesu obróbki RRA pod nazwą stanu obróbki cieplnej T77, która jest również pierwszym przemysłowym zastosowaniem specyfikacji procesu obróbki cieplnej. Ta specyfikacja procesu może być stosowana jako obróbka cieplna wytyczne dotyczące operacji procesu dla stopu aluminium 7150. Gruba płyta ze stopu aluminium 7150 i części wytłaczane wytwarzane w tym procesie są szeroko stosowane w wojskowych samolotach transportowych C-17. W Chinach kluczowa technologia wysokowydajnego stopu aluminium wykorzystująca technologię obróbki cieplnej T77 jest wciąż w fazie rozwoju i nie została uprzemysłowiona.
Proces obróbki cieplnej obejmuje również obróbkę cieplną odkształcającą, obróbka cieplna odkształcająca odbywa się poprzez połączenie procesu odkształcania termoplastycznego i obróbki cieplnej, zastosowanie obróbki cieplnej odkształcającej można zastosować w celu poprawy rozkładu fazy wytrącania przejściowego i drobnej struktury stopu wewnątrz rozsądna obróbka cieplna odkształcająca może sprawić, że stop aluminium uzyska wyższą wytrzymałość i wytrzymałość oraz odporność na korozję. Proces obróbki cieplnej z odkształceniem został zaproponowany już w 1981 roku i jest stosowany głównie w stopach konstrukcyjnych dla przemysłu lotniczego. Obróbka cieplna odkształcająca ma oczywisty wpływ na poprawę właściwości mechanicznych stopów 7050 i 7475.
W Chinach istnieje tylko ponad 100 rodzajów procesów obróbki cieplnej stopów aluminium, a nadal istnieje duża odległość od ponad 370 rodzajów obcych krajów. Powinniśmy zwiększyć rozwój procesu obróbki cieplnej i skrócić dystans podstawowej technologii obróbki cieplnej stopów aluminium w krajach rozwiniętych.
03, proces drukowania 3D ze stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości
Rozwój taniej, wysokowydajnej i zautomatyzowanej technologii przetwarzania stopów aluminium o wysokiej wytrzymałości przyciągnął uwagę branży lotniczej, a technologia druku 3D na dużą skalę ze stopów aluminium lub stopów tytanu jest w centrum uwagi obecnej branży lotniczej. Technologia druku 3D, jako perspektywiczna technologia strategiczna w Chinach, odgrywa istotną rolę w rozwoju zastosowań inżynierskich.
Chociaż w dziedzinie lotnictwastop aluminiumma dużą liczbę zastosowań, ale rzeczywisty proces aplikacji w porównaniu ze stopem tytanu i materiałami kompozytowymi ma pewne wady, takie jak stop aluminium wystawiony na działanie ponad 160 stopni w zastosowaniu właściwości mechanicznych i odporności na korozję, właściwości zmęczeniowe ulegną pogorszeniu, oraz wraz z wydłużeniem czasu użytkowania zmięknie i ulegnie starzeniu. Dlatego też należy włożyć wiele pracy, aby poprawić kompleksowe działanie stopu aluminium w ekstremalnych warunkach pracy.
Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii druku 3D, kontynuowany jest również rozwój proszku ze stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości, a nowe materiały ze stopu aluminium wciąż pojawiają się i wciąż odświeżają nowe rekordy wydajności. Na przykład Amaero HOT Al, nowy rodzaj stopu aluminium opracowany wspólnie przez Amaero i Monash University w Australii, może osiągnąć długoterminową stabilność w temperaturze 260 stopni C po wydrukowaniu 3D, a następnie nadal być poddawany obróbce cieplnej i utwardzaniu wydzieleniowemu. Głównym trendem przyszłego rozwoju stał się rozwój komercyjnych nowych materiałów ze stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości, które można dostosować do procesu drukowania 3D w celu osiągnięcia inteligentnej wydajności produkcyjnej kontrolowanego i bardzo złożonego kształtu stopu aluminium. Można się spodziewać perspektyw rozwoju druku 3D ze stopów aluminium, stosowanych głównie w przemyśle lotniczym i wojskowym.
