Wytrzymałe, odporne na korozję materiały ze stopu aluminium dla przemysłu lotniczego
Wraz z ciągłym rozwojemnowoczesnej branży lotniczej, przemysłu nuklearnego i transportu stawiane są wyższe wymagania dotyczące kompleksowej wydajności części konstrukcyjnych oraz nowej generacji stopu aluminium o ultrawysokiej wytrzymałości, charakteryzującego się lekkością, wysoką wytrzymałością, wysoką wytrzymałością, wysoką odpornością na pękanie i naprężeniami odporność na korozję jest niewątpliwie pierwszym wyborem.
Stop aluminium o ultrawysokiej wytrzymałości ogólnie odnosi się do stopu aluminium o granicy plastyczności powyżej 500 MPa, a najczęściej spotykanym jest supertwarde aluminium serii 7. Ta seria stopów aluminium została pierwotnie opracowana w kontekście zastosowań lotniczych i kosmicznych, a obecnie stała się głównym materiałem konstrukcyjnym samolotów wojskowych i cywilnych na świecie, stanowiąc 70-80% części konstrukcyjnych samolotów, oraz w wielu dziedzinach zamiast drogich stopów tytanu, staje się niezbędnym ważnym lekkim materiałem konstrukcyjnym.
** Tło rozwoju stopu aluminium w przemyśle lotniczym i bieżąca sytuacja **
Stop aluminium, jako stosunkowo dojrzały, lekki materiał stopowy o wysokiej wytrzymałości, jest stosowany w przemyśle lotniczym, materiały ze stopów aluminium są powszechnie stosowane jako materiały konstrukcyjne i mają wyższą wytrzymałość właściwą i lepsze właściwości przetwórcze niż stal.
Przemysł lotniczy opracowuje głównie materiały ze stopów aluminium o wysokiej wytrzymałości, wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję, aby sprostać trudnym warunkom użytkowania w przemyśle lotniczym, zastosowanie obejmuje więcej stopów aluminium serii 2000 i 7000, w oparciu o ulepszenie procesu stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości i doskonalenie receptury materiału. Dzięki innowacyjnym procesom produkcyjnym, takim jak metalurgia proszków i formowanie strumieniowe, opracowywane są lekkie materiały ze stopów aluminium o lepszych parametrach, a także prowadzone są powiązane badania nad materiałami kompozytowymi z osnową aluminiową i superplastycznymi materiałami ze stopów aluminium.
W procesie opracowywania i stosowania lekkiego stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości, problem korozji naprężeniowej jest głównym problemem w całej historii zastosowań stopu aluminium. Stało się, jak osłabić lub opóźnić problem korozji naprężeniowej w przypadku stosowania stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości główny problem w procesie aplikacji stopu aluminium.
Seria 2000stop aluminiumto głównie Cu jako główny pierwiastek stopowy, materiał ze stopu aluminium dodaje odpowiednią ilość pierwiastka Cu przygotowanego pod kątem wytrzymałości, odporności cieplnej, wydajność przetwarzania ulegnie lepszej poprawie, ale odporność na korozję zostanie zmniejszona, ponieważ wprowadzenie pierwiastka Cu ułatwiają wykazanie korozji międzykrystalicznej wewnątrz stopu aluminium, elementy składu materiału bezpośrednio wpływają na działanie stopu aluminium. Dlatego stop aluminium serii 2000 jest zazwyczaj powlekany czystym aluminium lub stopem aluminium serii 6000 na powierzchni jako elektrochemiczna warstwa ochronna głównego stopu aluminium w celu poprawy jego odporności na korozję. Później uczeni przeprowadzili wiele badań nad metodami poprawy odporności na korozję naprężeniową różnych gatunków stopów aluminium, co w pewnym stopniu opóźniło stopień korozji naprężeniowej stopu aluminium.
W przemyśle lotniczym głównym składem stopu aluminium serii 2000 jest głównie aluminium (Al), miedź (Cu) i magnez (Mg), a głównym składem stopu aluminium serii 7000 jest Al, cynk (Zn), Mg i Cu . Istnieją również pewne wysokowydajne (wysoka wytrzymałość, wysoka wytrzymałość, odporność na korozję) materiały ze stopów aluminium otrzymywane przez dodanie specjalnych pierwiastków. Obecnie główną metodą otrzymywania wysokowydajnych materiałów ze stopów aluminium jest zmiana warunków topienia i odlewania.
Materiał ze stopu aluminium jest ważnym materiałem składowym zapewniającym bezpieczny lot samolotu. Wybór i przewidywanie wydajności materiałów ze stopów aluminium w różnych częściach są bezpośrednio związane z bezpieczeństwem i niezawodnością samolotu. Przewidywanie uszkodzeń materiałów ze stopów aluminium w lotnictwie jest bezpośrednio związane z bezpieczeństwem życia i wymaga szczególnej uwagi.
** Rozwój zagranicznych materiałów ze stopów aluminium dla przemysłu lotniczego **
W latach sześćdziesiątych Stany Zjednoczone ulepszyły stop aluminium 7075 i opracowały mocniejszy, twardszy i bardziej odporny na korozję naprężeniową stop 7050, stosowany głównie w elementach konstrukcyjnych ściskanych F-18, a następnie opracowały stop 7150 do produkcja samolotów Boeing 757/767 i Airbus A301 oraz innych konstrukcji górnych skrzydeł cywilnych dużych samolotów. W latach 80. w Stanach Zjednoczonych i innych pomyślnie opracowano stop 7055 na bazie 7150, wytrzymałość jest o około 10% wyższa niż 7150 i ma wysoką wszechstronność, która jest stosowana w poszyciu górnego skrzydła i podłużnicy skrzydła samolotu Boeing 777 .
** Różnica między Chinami a międzynarodowym poziomem zaawansowanym i kierunkiem rozwoju **
W Chinach, chociaż materiały ze stopów aluminium są opracowywane od wielu lat, nadal istnieje duża luka w porównaniu z międzynarodowym poziomem zaawansowanym. Specyficzne działanie jest następujące: po pierwsze, produkty są w większości imitacją, materiał ze stopu aluminium z kompleksowymi niezależnymi prawami własności intelektualnej nie jest jeszcze dostępny, a standardowy system produkcji materiałów ze stopu aluminium nie został jeszcze ustalony; Po drugie, badania podstawowe są słabe, czas opracowania krótki, a gromadzenie danych niewystarczające; Po trzecie, sprzęt do produkcji i przetwarzania jest zacofany, a system kontroli jakości produktu nie jest doskonały.
W związku z tym przyszły kierunek rozwoju materiałów ze stopów aluminium w Chinach powinien być następujący:
Zmień zawartość i proporcje elementów składowych;
Opracuj receptury materiałów ze stopu aluminium odpowiadające różnym wymaganiom użytkowym, popraw wydajność stopu aluminium poprzez zmianę warunków pola krzepnięcia, popraw ilość pierwiastków stopowych w roztworze stałym i popraw wydajność stopu aluminium poprzez dodanie pierwiastków takich jak cyrkon (Zr), skand (Sc), erb (Er) i inne metody mikrostopowe;
Dalsze oczyszczanie stopu, redukcja Fe, Si i innych zanieczyszczeń, kontrolowanie zawartości zanieczyszczeń i wytwarzanie materiałów ze stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości i wytrzymałości;
Opracuj nową technologię obróbki cieplnej, ustanowić różne karty procesów obróbki cieplnej dla stopów aluminium o różnych wymaganiach eksploatacyjnych i ustanowić odpowiedni system specyfikacji norm technicznych, aby zapewnić stabilność procesu różnych gatunków stopów aluminium.
JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED