Aircraft aluminum: katangian

Dahil sa kadalian, kalagkitan at paglaban sa kaagnasan ng aluminyo ay naging isang kailangang-kailangan na materyal sa maraming mga industriya. Aircraft aluminum - grupo ng mga alloys differing sa ang pagsasama ng mataas na lakas magnesiyo, silikon, tanso, at mangganeso. Magbigay ng karagdagang lakas upang ang haluang metal sa pamamagitan ng m. N. "Aging effect" - isang espesyal na paraan ng hardening sa ilalim ng impluwensiya para sa isang mahabang panahon ang isang agresibo atmospheric kapaligiran. Ang haluang metal ay imbento sa unang bahagi ng ika-20 siglo sa ilalim ng pangalan ng dyuralyumin, ngayon na kilala rin sa ilalim ng pangalan "Avial".

Definition. makasaysayang background

Ang simula ng kasaysayan ng aviation aluminyo haluang metal ay ang taon 1909. German metalurhiko engineer Alfred Wilm empirically itinatag, kung ang isang aluminum haluang metal na may isang maliit na karagdagan ng tanso, mangganeso at magnesiyo pagkatapos ng hardening sa isang temperatura ng 500 ° C at pawiin ang tumayo sa 20-25 ° para sa 4-5 na araw, ito ay unti-unting nagiging mas mahirap at mas malakas, nang hindi nawawala ang flexibility. Ang pamamaraan ay tinatawag na "pag-iipon" o "pagkahinog". Sa panahon hardening ito copper atom punan ang pinakamaliit na pluralidad ng zone sa hangganan grain. Ang lapad ng atom tanso ay mas maliit kaysa sa aluminyo, dahil may compression stress, at dahil doon pagtaas ng lakas ng materyal.

Para sa unang pagkakataon ang haluang metal ay pinagkadalubhasaan sa German pabrika Dürener Metallwerken at natanggap tatak Dural, samakatuwid ay ibinigay ang pangalan "dyuralyumin". Kasunod, American metalurhista R. B. at Archer Dzhafris komposisyon pinabuting sa pamamagitan ng pagbabago sa porsyento ng higit sa lahat magnesium. Ang bagong haluang metal na tinatawag 2024 kung saan iba't-ibang mga pagbabago ay malawakang ginagamit sa araw na ito, ngunit ang buong pamilya ng mga alloys - "Avial". Ang pangalan "aircraft aluminum", gawin ang haluang metal ay nakatanggap ng halos kaagad pagkatapos ng pagbubukas ng ganap na papalitan ang kahoy at metal sa pagtatayo ng sasakyang panghimpapawid.

Ang pangunahing uri at katangian

May tatlong pangunahing mga grupo:

• Pamilya ng aluminyo-mangganeso (Al-MN), at aluminyo-magnesiyo (Al-Mg). Ang pangunahing katangian - mataas na, halos hindi mababa sa purong aluminyo kaagnasan pagtutol. Ang nasabing mga alloys tumugon na rin sa hinang at paghihinang, ngunit ang masamang hiwa. Hindi hardened sa pamamagitan ng init paggamot.
• Kaagnasan-lumalaban aluminum-sistema alloys ng magnesium-silikon (Al-Mg-Si). Hardening init paggamot, lalo pagsusubo sa 520 ° C na sinusundan ng tubig pagsusubo at natural na pag-iipon para sa tungkol sa 10 araw. Ang tangi na katangian ng grupong ito ng mga materyales - mataas na kaagnasan pagtutol kapag ginagamit sa normal na kondisyon, at sa ilalim ng stress.
• Structural alloys, aluminyo-tanso-magnesiyo (Al-Cu-Mg). Ang kanilang batayan - doped tanso, mangganeso, magnesiyo at aluminum. Sa pamamagitan ng iba't ibang mga sukat ng alloying elemento inihanda aircraft aluminum, ang mga katangian ng kung saan ay maaaring magbago.

Materyales ng nahuling grupo na nagtataglay magandang mechanical katangian, ngunit ay masyadong madaling kapitan sa kaagnasan kaysa sa una at ikalawang pamilya ng mga alloys. Ang antas ng pagkamaramdamin sa kaagnasan ay nakasalalay sa ang uri ng mga ibabaw paggamot, kung saan ay pa rin na kinakailangan upang protektahan ang mga ipininta o anodized. Ang kaagnasan pagtutol ay nadagdagan sa pamamagitan ng pagpapasok bahagi ng mangganeso haluang metal.

Bilang karagdagan sa mga tatlong pangunahing uri ng mga alloys ding nakikilala forging alloys, init-lumalaban, mataas na lakas ng istruktura et al. Nakarating na kinakailangan para sa isang partikular na ari-arian application.

Minamarkahan ng mga alloys aviation

Internasyonal na pamantayan unang sasakyang panghimpapawid aluminum pagmamarka digit na nagpapahiwatig ng mga pangunahing elemento alloying ng haluang metal:

• 1000 - purong aluminyo.
• 2000 - dyuralyumin haluang metal, alloyed sa tanso. Sa isang tiyak na tagal - ang pinakakaraniwang aerospace haluang metal. Dahil sa mataas na sensitivity sa stress kaagnasan crack ay unting napalitan ng 7000 series alloys.
• 3000 - alloying elemento - mangganeso.
• 4000 - alloying elemento - silikon. Alloys ay kilala rin bilang Silumin.
• 5000 - alloying elemento - magnesium.
• 6000 - ang pinaka-plastic alloys. Alloying elemento - magnesiyo at silikon. Termozakalke ay maaaring sumailalim sa dagdagan ang lakas, ngunit mababa sa parameter na ito 2000 at 7000 serye.
• 7000 - thermally hardened alloys, ang pinaka-matibay na sasakyang panghimpapawid-grade aluminyo. Ang pangunahing elemento alloying - sink at magnesiyo.

Minamarkahan ang pangalawang figure - aluminyo haluang metal mga pagbabago pagkatapos ng unang number sequence - ang bilang "0". Ang huling dalawang numero - ng numero haluang metal, impormasyon sa kanyang kadalisayan ng impurities. Kung ang prototype haluang metal ay idinagdag sa pagmamarka ng ika-limang karakter "X".

Ngayon, ang pinaka-karaniwang mga grade aircraft aluminum 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Ang tangi tampok ng mga alloys ay: kawalang-galang, kalagkitan, ang mahusay kayamutan, paglaban sa hadhad, kaagnasan at mataas na stress. Sa industriya ng sasakyang panghimpapawid ang pinaka-tinatanggap na ginamit alloys - air 6061 at 7075.

kaayusan

Ang pangunahing alloying elemento aircraft aluminum ay tanso, magnesiyo, silikon, mangganeso, at zinc. Ang porsyento ng timbang ng mga elementong ito sa haluang metal matukoy katangian tulad ng lakas, kakayahang umangkop, paglaban sa mekanikal epekto, atbp Ang base haluang metal - aluminum, pangunahing alloying elemento :. Copper (2,2-5,2% sa pamamagitan ng bigat), magnesium (0, 2-2.7%) at mangganeso (0.2-1%).

Ang isang pamilya ng mga sasakyang panghimpapawid aluminyo-silikon alloys (4-13 mass%) na may isang menor nilalaman ng iba pang mga elemento alloying - tanso, mangganeso, magnesiyo, sink, titan, beryllium. Ito ay ginagamit para sa paggawa ng mga komplikadong mga bahagi, na kilala rin bilang silumin o cast aluminyo haluang metal. Ang pamilya ng aluminyo-magnesiyo haluang metal (1-13% ng bigat) kasama ang iba pang mga elemento ay may isang mataas kalagkitan at kaagnasan pagtutol.

Ang papel na ginagampanan ng tanso sa komposisyon ng aircraft aluminum

Ang pagkakaroon ng tanso sa komposisyon ng mga haluang metal aviation nag-aambag sa pagpapalakas nito, ngunit sa parehong panahon ay masama para sa kanyang kaagnasan pagtutol. Pag-drop sa mga hangganan grain sa panahon pagsusubo, tanso gumagawa ng mga haluang metal madaling kapitan sa pitting kaagnasan, ang stress kaagnasan at intergranular kaagnasan. Zone mayaman sa tanso ay galvanically pa cathodic kaysa sa nakapaligid na aluminum matrix at samakatuwid ay mas madaling kapitan sa kaagnasan nagaganap sa pamamagitan ng electrochemical mekanismo. Ang pagtaas ng ang tanso nilalaman sa haluang metal na timbang na 12% ay nagdaragdag ang lakas properties dahil sa ang particulate hardening noong pinahihinog. Kapag ang nilalaman ng tanso sa komposisyon ng higit sa 12% ang haluang metal nagiging malutong.

Patlang ng application

Aluminyo alloys ay ang pinaka-popular na nagbebenta ng bakal. Banayad na timbang sasakyang panghimpapawid grade aluminyo haluang metal lakas gawin itong isang mahusay na pagpipilian para sa maraming mga industriya mula sa sasakyang panghimpapawid sa mga gamit sa bahay (cell phone, earphones, flashlights). Aluminum alloys ay ginagamit sa paggawa ng mga bapor, automobile manufacturing, construction, w / d transportasyon sa nuclear industriya.

Malawak na inaangkin alloys na may katamtaman na tanso nilalaman (2014, 2024 atbp). Mga profile ng mga alloys ay may mataas na kaagnasan pagtutol, ang mahusay na workability, spot weldability. Ng mga ito ay nilikhang may pananagutan disenyo ng sasakyang panghimpapawid, mabibigat na mga trak, militar sasakyan.

Properties aircraft aluminum compound

Welding sasakyang panghimpapawid alloys ay isinasagawa ng eksklusibo sa isang proteksiyon inert gas. Piniling gases ay helium, argon o isang timpla nito. Ito ay may mas mataas na thermal kondaktibiti ng helium. Inaalam mas kanais-nais na temperatura pag-uugali ng kapaligiran welding na nagbibigay-daan sa iyo upang maging komportable sapat upang ikonekta ang makapal na pader istruktura elemento. Paggamit ng mga mixtures ng shielding gas Pinahuhusay ang vent. Ang posibilidad ng pagbuo ng pores sa pag-isahin ay lubhang nabawasan.

Ang paggamit sa industriya ng sasakyang panghimpapawid

Sasakyang Panghimpapawid aluminyo alloys orihinal na nilikha partikular para sa pagtatayo ng sasakyang panghimpapawid. Ng mga ito, ang pabahay ay gawa sa mga bahagi sasakyang panghimpapawid engine, tsasis, tangke ng gasolina, at iba pang mga pangkabit mga aparato. Ang mga detalye ng ang sasakyang panghimpapawid aluminum ay ginagamit sa interior pasahero kompartimento.

2xxx serye aluminyo alloys ay ginagamit para sa produksyon ng mga bahagi nailantad sa mataas na temperatura. Detalye ng basta-basta puno nodes, gasolina, at hydraulic oil system ay ginawa ng haluang metal 3xxx, 5XXX at 6xxx. Ang pinaka-malawak na ginagamit sa industriya ng sasakyang panghimpapawid ay haluang metal 7075. Mula ito ang mga elemento ay ginawa upang gumana sa isang malaking-load, na may mababang mga temperatura, mataas na pagtutol sa kaagnasan. Ang batayan ng haluang metal ay aluminum, at ang mga pangunahing elemento alloying magnesiyo, sink at tanso. Mula sa mga ito ay gawa ng kapangyarihan ng mga profile ng mga istraktura sasakyang panghimpapawid, ang mga bahagi shell.