Vysoce pevné materiály z hliníkové slitiny odolné proti korozi pro letectví a kosmonautiku
S neustálým vývojemmoderního leteckého průmyslu, jaderného průmyslu a dopravního průmyslu jsou kladeny vyšší požadavky na komplexní výkon konstrukčních dílů a nová generace ultra-vysokopevnostní hliníkové slitiny s nízkou hmotností, vysokou pevností, vysokou houževnatostí, vysokou lomovou houževnatostí a napětím odolnost proti korozi je nepochybně první volbou.
Ultra-vysokopevnostní hliníková slitina obecně označuje hliníkovou slitinu s mezí kluzu nad 500 MPa a nejběžnější je supertvrdý hliník řady 7. Tato řada slitin hliníku byla původně vyvinuta v kontextu leteckých aplikací a nyní se vyvinula v hlavní konstrukční materiály pro vojenská a civilní letadla na světě, tvoří 70-80 % podílu konstrukčních částí letadel a v mnoha oblastech namísto drahých slitin titanu, stává se nepostradatelným důležitým lehkým konstrukčním materiálem.
** Pozadí vývoje letecké slitiny hliníku a současná situace **
Hliníková slitina, jako relativně vyzrálý lehký vysoce pevný slitinový materiál, se používá v letectví, materiály z hliníkové slitiny se obecně používají jako konstrukční materiály a mají vyšší specifickou pevnost a lepší zpracovatelské vlastnosti než ocel.
Oblast letectví a kosmonautiky vyvíjí hlavně materiály z hliníkových slitin s vysokou pevností, vysokou houževnatostí a odolností proti korozi, aby vyhověly drsným podmínkám použití v letectví, použití je více z hliníkové slitiny řady 2000 a řady 7000 na základě zlepšování procesu z vysoce pevných slitin hliníku a zlepšení složení materiálů. Prostřednictvím inovativních výrobních procesů, jako je prášková metalurgie a tryskové lisování, se vyvíjejí lehké materiály z hliníkových slitin s lepším výkonem a provádí se související výzkum kompozitních materiálů s hliníkovou matricí a superplastických materiálů z hliníkové slitiny.
Při vývoji a procesu aplikace lehké vysoce pevné hliníkové slitiny je problém koroze napětí hlavním problémem v celé historii aplikace hliníkové slitiny, jak oslabit nebo oddálit problém koroze napětí při použití vysoce pevné hliníkové slitiny. hlavním problémem v procesu aplikace hliníkové slitiny.
série 2000slitina hliníkuje hlavně Cu jako hlavní legující prvek, materiál z hliníkové slitiny pro přidání vhodného množství prvku Cu připraveného v pevnosti, tepelné odolnosti, zpracovatelský výkon se zlepší, ale odolnost proti korozi se sníží, protože zavedení prvku Cu bude Usnadňují zobrazení interkrystalické koroze uvnitř hliníkové slitiny, prvky materiálového složení přímo ovlivňují výkon hliníkové slitiny. Proto je hliníková slitina řady 2000 obecně potažena čistým hliníkem nebo hliníkovou slitinou řady 6000 na povrchu jako elektrochemický ochranný film hlavní hliníkové slitiny pro zlepšení její odolnosti proti korozi. Později vědci provedli mnoho výzkumů metod pro zlepšení odolnosti proti korozi u různých druhů hliníkové slitiny, což do určité míry zpozdilo stupeň koroze pod napětím hliníkové slitiny.
V oblasti letectví a kosmonautiky je hlavním složením slitiny hliníku řady 2000 hlavně hliník (Al), měď (Cu) a hořčík (Mg) a hlavním složením slitiny hliníku řady 7000 je Al, zinek (Zn), Mg a Cu. . Existují také některé vysoce výkonné (vysoká pevnost, vysoká houževnatost, odolnost proti korozi) materiály z hliníkové slitiny získané přidáním některých speciálních prvků. V současnosti je hlavní metodou pro získání vysoce výkonných materiálů z hliníkové slitiny změna podmínek tavení a odlévání.
Materiál z hliníkové slitiny je důležitým komponentním materiálem pro zajištění bezpečného letu letadla. Výběr a predikce výkonu materiálů z hliníkových slitin v různých částech přímo souvisí s bezpečností a spolehlivostí letadla. Predikce poruch materiálů z hliníkových slitin v letectví přímo souvisí s bezpečností života a je třeba jí věnovat rozsáhlou pozornost.
** Vývoj materiálu ze zahraniční letecké hliníkové slitiny **
V 60. letech 20. století se Spojené státy zdokonalily na bázi hliníkové slitiny 7075 a vyvinuly pevnější, tužší a vůči namáhání odolnější slitině 7050, která se používá hlavně v kompresních konstrukčních částech F-18, a poté vyvinula slitinu 7150 pro výroba Boeingu 757/767 a Airbusu A301 a dalších civilních velkých letadel konstrukce horního křídla. V 80. letech 20. století Spojené státy a další úspěšně vyvinuly slitinu 7055 na bázi 7150, pevnost je asi o 10 % vyšší než 7150 a má vysoký komplexní výkon, který se používá pro potah horního křídla a podélník křídel letadel Boeing 777 .
** Propast mezi Čínou a mezinárodní pokročilou úrovní a směr rozvoje **
V Číně, přestože se materiály z hliníkových slitin vyvíjejí již mnoho let, stále existuje velká mezera ve srovnání s mezinárodní pokročilou úrovní. Specifické plnění je: za prvé, výrobky jsou většinou imitace, materiál z hliníkové slitiny s komplexními nezávislými právy duševního vlastnictví ještě není k dispozici a standardní systém výroby materiálů z hliníkové slitiny ještě nebyl zaveden; Za druhé, základní výzkum je slabý, doba vývoje je krátká a akumulace dat je nedostatečná; Za třetí, výrobní a zpracovatelské zařízení je zaostalé a systém kontroly kvality výrobků není dokonalý.
S ohledem na to by budoucí směr vývoje materiálů z hliníkových slitin v Číně měl být:
Změňte obsah a poměr prvků komponent;
Vyvinout složení materiálů z hliníkové slitiny odpovídající různým požadavkům na výkon, zlepšit výkon hliníkové slitiny změnou podmínek pole tuhnutí, zlepšit množství slitinových prvků v pevném roztoku a zlepšit výkon hliníkové slitiny přidáním prvků, jako je zirkonium (Zr), skandium (Sc), erbium (Er) a další mikrolegovací metody;
Dále čistit slitinu, snižovat Fe, Si a další nečistoty, kontrolovat obsah nečistot a vyrábět vysoce houževnaté a vysoce pevné materiály ze slitin hliníku;
Vyvinout novou technologii tepelného zpracování, zaveďte různé karty procesu tepelného zpracování pro hliníkové slitiny s různými požadavky na výkon a zaveďte odpovídající systém specifikace technických norem, aby byla zajištěna stabilita procesu různých druhů hliníkových slitin.
JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED