Augstas izturības, korozijizturīgi alumīnija sakausējuma materiāli aviācijai
Ar nepārtrauktu attīstībuMūsdienu aviācijas un kosmosa nozarē, kodolrūpniecībā un transporta nozarē, tiek izvirzītas augstākas prasības attiecībā uz visaptverošu konstrukciju daļu veiktspēju un jaunas paaudzes īpaši augstas stiprības alumīnija sakausējumu ar vieglu svaru, augstu izturību, augstu stingrību, augstu izturību pret lūzumiem un spriedzi. izturība pret koroziju neapšaubāmi ir pirmā izvēle.
Īpaši augstas stiprības alumīnija sakausējums parasti attiecas uz alumīnija sakausējumu, kura tecēšanas robeža pārsniedz 500 MPa, un visizplatītākais ir 7. sērijas īpaši cietais alumīnijs. Šī alumīnija sakausējuma sērija sākotnēji tika izstrādāta aviācijas un kosmosa lietojumu kontekstā, un tagad tā ir kļuvusi par galvenajiem militāro un civilo gaisa kuģu konstrukcijas materiāliem pasaulē, kas veido 70-80% no gaisa kuģu konstrukcijas daļu īpatsvara, un daudzās jomās dārgu titāna sakausējumu vietā kļūstot par neaizstājamu svarīgu vieglo konstrukciju materiālu.
** Aviācijas un kosmosa alumīnija sakausējuma izstrādes fons un pašreizējā situācija **
Alumīnija sakausējums kā salīdzinoši nobriedis viegls augstas stiprības sakausējuma materiāls tiek izmantots kosmosā, alumīnija sakausējumu materiāli parasti tiek izmantoti kā strukturāli materiāli, un tiem ir augstāka īpatnējā izturība un labākas apstrādes īpašības nekā tēraudam.
Aviācijas un kosmosa jomā galvenokārt tiek izstrādāti augstas stiprības, augstas stingrības un korozijas izturības alumīnija sakausējuma materiāli, lai tie atbilstu skarbajiem kosmosa izmantošanas apstākļiem, pielietojums ir vairāk 2000. sērijas un 7000. sērijas alumīnija sakausējums, pamatojoties uz augstas stiprības alumīnija sakausējuma procesa uzlabošanu. un materiālu formulas uzlabošana, izmantojot novatoriskus ražošanas procesus, piemēram, pulvermetalurģiju un strūklas formēšanu, tiek izstrādāti viegli alumīnija sakausējuma materiāli ar labāku veiktspēju, kā arī tiek veikti saistīti pētījumi par alumīnija matricas kompozītmateriāliem un superplastiskiem alumīnija sakausējuma materiāliem.
Viegla augstas stiprības alumīnija sakausējuma izstrādes un pielietošanas procesā sprieguma korozijas problēma ir galvenā problēma visā alumīnija sakausējuma lietošanas vēsturē, kā vājināt vai aizkavēt sprieguma korozijas problēmu augstas stiprības alumīnija sakausējuma lietošanā. galvenā problēma alumīnija sakausējuma pielietošanas procesā.
2000 sērijaalumīnija sakausējumsgalvenokārt ir Cu kā galvenais sakausējuma elements, alumīnija sakausējuma materiāls, lai pievienotu atbilstošu Cu elementa daudzumu, kas sagatavots stiprībā, karstumizturībā, apstrādes veiktspēja tiks labāk uzlabota, bet tiks samazināta izturība pret koroziju, jo Cu elementa ieviešana būs atvieglo starpkristālisko koroziju alumīnija sakausējuma iekšpusē, materiāla sastāva elementi tieši ietekmē alumīnija sakausējuma veiktspēju. Tāpēc 2000. sērijas alumīnija sakausējuma virsma parasti ir pārklāta ar tīru alumīniju vai 6000. sērijas alumīnija sakausējumu kā galvenā alumīnija sakausējuma elektroķīmisko aizsargplēvi, lai uzlabotu tā izturību pret koroziju. Vēlāk zinātnieki ir veikuši daudz pētījumu par metodēm, kā uzlabot dažādu alumīnija sakausējumu sprieguma korozijas veiktspēju, kas zināmā mērā ir aizkavējusi alumīnija sakausējuma sprieguma korozijas pakāpi.
Aviācijas un kosmosa jomā 2000. sērijas alumīnija sakausējuma galvenais sastāvs galvenokārt ir alumīnijs (Al), varš (Cu) un magnijs (Mg), un 7000. sērijas alumīnija sakausējuma galvenais sastāvs ir Al, cinks (Zn), Mg un Cu. . Ir arī daži augstas veiktspējas (augsta izturība, augsta stingrība, izturība pret koroziju) alumīnija sakausējuma materiāli, kas iegūti, pievienojot dažus īpašus elementus. Pašlaik galvenā metode augstas veiktspējas alumīnija sakausējuma materiālu iegūšanai ir kušanas un liešanas apstākļu maiņa.
Alumīnija sakausējuma materiāls ir svarīgs sastāvdaļu materiāls, lai nodrošinātu drošu gaisa kuģa lidojumu. Alumīnija sakausējuma materiālu atlase un veiktspējas prognozēšana dažādās daļās ir tieši saistīta ar gaisa kuģu drošību un uzticamību. Alumīnija sakausējumu materiālu atteices prognozēšana aviācijā ir tieši saistīta ar dzīvības drošību, un tai jāpievērš liela uzmanība.
** Ārzemju aviācijas un kosmosa alumīnija sakausējuma materiālu izstrāde **
Sešdesmitajos gados Amerikas Savienotās Valstis uzlaboja 7075 alumīnija sakausējuma bāzes un izstrādāja spēcīgāku, izturīgāku un pret koroziju izturīgāku 7050 sakausējumu, ko galvenokārt izmantoja F-18 kompresijas konstrukcijas daļās, un pēc tam izstrādāja 7150 sakausējumu. Boeing 757/767 un Airbus A301 un citu civilo lielu lidmašīnu augšējā spārna konstrukciju ražošana. Astoņdesmitajos gados Amerikas Savienotajās Valstīs un citos veiksmīgi izstrādātajos 7055 sakausējumos, kuru pamatā ir 7150, stiprums ir par aptuveni 10% lielāks nekā 7150, un tam ir augsta visaptverošā veiktspēja, ko izmanto Boeing 777 lidmašīnu augšējo spārnu apvalkam un spārnu virtei. .
** Plaisa starp Ķīnu un starptautisko progresīvo līmeni un attīstības virziens **
Lai gan Ķīnā alumīnija sakausējuma materiāli ir izstrādāti daudzus gadus, joprojām ir liela atšķirība salīdzinājumā ar starptautisko progresīvo līmeni. Īpašais sniegums ir šāds: pirmkārt, produkti lielākoties ir imitācijas, alumīnija sakausējuma materiāls ar visaptverošām neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām vēl nav pieejams, un alumīnija sakausējumu materiālu ražošanas standarta sistēma vēl nav izveidota; Otrkārt, fundamentālie pētījumi ir vāji, izstrādes laiks ir īss un datu uzkrāšana ir nepietiekama; Treškārt, ražošanas un apstrādes iekārtas ir atpalikušas, un produktu kvalitātes kontroles sistēma nav perfekta.
Ņemot to vērā, turpmākajam alumīnija sakausējuma materiālu attīstības virzienam Ķīnā vajadzētu būt:
Mainīt komponentu elementu saturu un attiecību;
Izstrādājiet alumīnija sakausējuma materiālu formulējumus, kas atbilst dažādām veiktspējas prasībām, uzlabojiet alumīnija sakausējuma veiktspēju, mainot sacietēšanas lauka apstākļus, uzlabojiet sakausējuma elementu cietā šķīduma daudzumu un uzlabojiet alumīnija sakausējuma veiktspēju, pievienojot tādus elementus kā cirkonijs (Zr), skandijs (Sc), erbijs (Er) un citas mikrosakausēšanas metodes;
Tālāk attīriet sakausējumu, samaziniet Fe, Si un citus piemaisījumus, kontrolējiet piemaisījumu saturu un ražojiet augstas stingrības un augstas stiprības alumīnija sakausējuma materiālus;
Izstrādāt jaunu termiskās apstrādes tehnoloģiju, izveidot dažādas termiskās apstrādes procesa kartes alumīnija sakausējumiem ar atšķirīgām veiktspējas prasībām un izveidot atbilstošu tehnisko standartu specifikāciju sistēmu, lai nodrošinātu dažādu alumīnija sakausējumu kategoriju procesa stabilitāti.
JIYGO REFRACTORY & ABRAZIVE LIMITED