Vysoko pevné materiály z hliníkových zliatin odolných voči korózii pre letectvo a kozmonautiku

S neustálym vývojomv modernom letectve, jadrovom priemysle a dopravnom priemysle sú kladené vyššie požiadavky na komplexný výkon konštrukčných dielov a nová generácia ultra vysoko pevnej hliníkovej zliatiny s nízkou hmotnosťou, vysokou pevnosťou, vysokou húževnatosťou, vysokou lomovou húževnatosťou a namáhaním odolnosť proti korózii je nepochybne prvou voľbou.

Ultra-vysokopevná hliníková zliatina vo všeobecnosti označuje hliníkovú zliatinu s medzou klzu nad 500 MPa a najbežnejším je supertvrdý hliník série 7. Táto séria hliníkových zliatin bola pôvodne vyvinutá v kontexte leteckých aplikácií a teraz sa vyvinula do hlavných konštrukčných materiálov pre vojenské a civilné lietadlá na svete, pričom predstavuje 70-80 % podielu konštrukčných častí lietadiel a v mnohých oblastiach namiesto drahých zliatin titánu sa stávajú nepostrádateľnými dôležitými ľahkými konštrukčnými materiálmi.

** Pozadie vývoja leteckej zliatiny hliníka a súčasná situácia **

Hliníková zliatina ako relatívne vyzretý ľahký vysokopevnostný zliatinový materiál sa používa v leteckom a kozmickom priemysle, materiály z hliníkovej zliatiny sa všeobecne používajú ako konštrukčné materiály a majú vyššiu špecifickú pevnosť a lepšie spracovateľské vlastnosti ako oceľ.

V oblasti letectva a kozmonautiky sa vyvíjajú hlavne materiály z hliníkových zliatin s vysokou pevnosťou, vysokou húževnatosťou a odolnosťou proti korózii, aby vyhovovali drsným podmienkam použitia v leteckom priemysle, aplikácia je viac z hliníkovej zliatiny série 2000 a série 7000 na základe zlepšenia procesu z vysokopevnostnej hliníkovej zliatiny. a zlepšenie zloženia materiálov. Prostredníctvom inovatívnych výrobných procesov, ako je prášková metalurgia a vstrekovanie, sa vyvíjajú ľahké materiály z hliníkových zliatin s lepším výkonom a vykonáva sa súvisiaci výskum kompozitných materiálov s hliníkovou matricou a superplastických materiálov z hliníkovej zliatiny.

Pri vývoji a procese aplikácie ľahkej vysokopevnostnej hliníkovej zliatiny je problém korózie pod napätím hlavným problémom v celej histórii aplikácie hliníkovej zliatiny, ako oslabiť alebo oddialiť problém korózie pod napätím pri použití vysokopevnostnej hliníkovej zliatiny. hlavný problém v procese aplikácie hliníkovej zliatiny.

séria 2000hliníková zliatinaje hlavne Cu ako hlavný legovací prvok, materiál z hliníkovej zliatiny na pridanie vhodného množstva prvku Cu pripraveného v sile, tepelnej odolnosti, výkon spracovania sa zlepší, ale odolnosť proti korózii sa zníži, pretože zavedenie prvku Cu bude uľahčujú prejavy medzikryštalickej korózie vo vnútri hliníkovej zliatiny, prvky zloženia materiálu priamo ovplyvňujú výkon hliníkovej zliatiny. Preto je hliníková zliatina série 2000 vo všeobecnosti potiahnutá čistým hliníkom alebo hliníkovou zliatinou série 6000 na povrchu ako elektrochemický ochranný film hlavnej hliníkovej zliatiny, aby sa zlepšila jej odolnosť proti korózii. Neskôr vedci vykonali veľa výskumov o metódach na zlepšenie odolnosti proti korózii rôznych druhov hliníkovej zliatiny, čo do určitej miery oneskorilo stupeň korózie hliníkovej zliatiny pod napätím.

V oblasti letectva a kozmonautiky je hlavným zložením zliatiny hliníka série 2000 hlavne hliník (Al), meď (Cu) a horčík (Mg) a hlavným zložením zliatiny hliníka série 7000 je Al, zinok (Zn), Mg a Cu. . Existujú aj niektoré vysokovýkonné (vysoká pevnosť, vysoká húževnatosť, odolnosť proti korózii) materiály z hliníkovej zliatiny získané pridaním niektorých špeciálnych prvkov. V súčasnosti je hlavnou metódou na získanie vysokovýkonných materiálov z hliníkovej zliatiny zmena podmienok tavenia a odlievania.

Materiál z hliníkovej zliatiny je dôležitým komponentným materiálom na zabezpečenie bezpečného letu lietadla. Výber a predpovedanie výkonu materiálov z hliníkových zliatin v rôznych častiach priamo súvisí s bezpečnosťou a spoľahlivosťou lietadla. Predpovedanie porúch materiálov z hliníkových zliatin v letectve priamo súvisí s bezpečnosťou života a je potrebné venovať jej veľkú pozornosť.

** Vývoj materiálu zo zahraničnej leteckej hliníkovej zliatiny **

V 60. rokoch 20. storočia sa Spojené štáty zdokonalili na báze hliníkovej zliatiny 7075 a vyvinuli pevnejšiu, tvrdšiu a proti korózii odolnejšiu zliatinu 7050, ktorá sa používa najmä v kompresných konštrukčných častiach F-18, a potom vyvinuli zliatinu 7150 pre výroba Boeingu 757/767 a Airbusu A301 a iných civilných veľkých lietadiel s konštrukciou horného krídla. V 80-tych rokoch USA a ďalšie úspešne vyvinuli zliatinu 7055 na báze 7150, pevnosť je asi o 10% vyššia ako 7150 a má vysoký komplexný výkon, ktorý sa používa pre horný plášť krídla a výstuhu krídla lietadiel Boeing 777. .

** Priepasť medzi Čínou a medzinárodnou pokročilou úrovňou a smerom rozvoja **

V Číne, aj keď sa materiály z hliníkových zliatin vyvíjali už mnoho rokov, stále existuje veľká medzera v porovnaní s medzinárodnou vyspelou úrovňou. Špecifický výkon je: po prvé, výrobky sú väčšinou imitáciou, materiál z hliníkovej zliatiny s komplexnými nezávislými právami duševného vlastníctva ešte nie je k dispozícii a štandardný systém výroby materiálov z hliníkovej zliatiny ešte nebol zavedený; Po druhé, základný výskum je slabý, čas vývoja je krátky a akumulácia údajov je nedostatočná; Po tretie, výrobné a spracovateľské zariadenia sú zaostalé a systém kontroly kvality výrobkov nie je dokonalý.

Vzhľadom na to by budúci vývoj materiálov z hliníkových zliatin v Číne mal byť:

Zmeňte obsah a pomer prvkov komponentov;

Vyvíjajte formulácie materiálov z hliníkovej zliatiny zodpovedajúce rôznym požiadavkám na výkon, zlepšujte výkon hliníkovej zliatiny zmenou podmienok v poli tuhnutia, zlepšujte množstvo zliatinových prvkov v pevnom roztoku a zlepšujte výkon hliníkovej zliatiny pridaním prvkov, ako je zirkónium (Zr), skandium (Sc), erbium (Er) a iné metódy mikrolegovania;

Ďalej čistite zliatinu, redukujte Fe, Si a iné nečistoty, kontrolujte obsah nečistôt a produkujte materiály z hliníkových zliatin s vysokou húževnatosťou a vysokou pevnosťou;

Vyvinúť novú technológiu tepelného spracovania, zaviesť rôzne karty procesov tepelného spracovania pre hliníkové zliatiny s rôznymi požiadavkami na výkon a vytvoriť zodpovedajúci systém špecifikácií technických noriem, aby sa zabezpečila stabilita procesu rôznych tried hliníkových zliatin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED