Tehnologija materijala od aluminijske legure za zrakoplovstvo
Scenarij konačne uporabe aluminijske legure izravno je povezan s cjelokupnim proizvodnim procesom, a različiti scenariji primjene ovise o procesu upravljanja proizvodnim procesom, odnosno procesom obrade.
01, proces proizvodnje ekstruzijskog profila od aluminijske legure visoke čvrstoće
Aluminijska legura visoke čvrstoće ima različite oblike u procesu primjene, uglavnom aluminijske profile, aluminijske ploče, prah za 3D ispis i druge oblike. Među njima, profili od aluminijskih legura imaju izvrsne karakteristike kao što su mala težina, velika čvrstoća i zreli proces zavarivanja.Aluminijprofili se mogu naširoko koristiti kao veliki konstrukcijski nosivi dijelovi u zrakoplovstvu i željezničkom prijevozu. Proizvodni proces aluminijskih profila uglavnom usvaja kontinuirani proces kalupljenja pultruzije kako bi se poboljšala učinkovitost proizvodnje i orijentacija prednaprezanja kako bi se poboljšala mehanička svojstva profila. U procesu ekstruzije aluminijskih profila, u kontinuiranoj metodi ekstruzije s višestrukim ciklusima ekstruzije, sučelje će se formirati između dvije susjedne gredice za ekstruziju, čime se produljenje duljine sučelja u profilu povećava, jer će poprečni zavar uvelike utjecati na vijek trajanja aluminijskih profila, što rezultira naglim padom vijeka trajanja od zamora.
02, postupak toplinske obrade
Sveobuhvatna izvedba materijala od aluminijske legure za poboljšanje omjera sastava materijala, u velikoj mjeri ovisi o tehničkim parametrima procesa u kontroli proizvodnog procesa, odgovarajuća metoda toplinske obrade može uvelike utjecati na sveobuhvatnu izvedbu materijala od aluminijske legure, tako da za različite performanse Zahtjevi aluminijske legure trebaju se razviti odgovarajuću tehnologiju toplinske obrade kako bi se poboljšala sveobuhvatna izvedba materijala od aluminijske legure.
Upotrebom procesa homogenizirajućeg žarenja na visokoj temperaturi za obradu aluminijske legure, faza ojačanja starenjem i zaostala neravnotežna faza mogu se čvrsto otopiti u matrici do maksimalne mjere, a njihova jednolika raspodjela može povećati koncentraciju čvrste otopine nakon čvrste otopine i postići učinak poboljšanja starenja jačanje. U isto vrijeme, u skladu s kombiniranim postupkom toplinske obrade velikih otkovaka od aluminijske legure, točnije vrućom deformacijom, srednjom visokotemperaturnom homogenizacijom i postupkom obrade visokotemperaturnom otopinom, cijeli dizajn parametara procesa toplinske obrade može poboljšati čvrstoću i poboljšati učinak korozije na naprezanje. .
Općenitoaluminijska legura čvrstapostupak obrade otopinom dijeli se na dvije vrste: konvencionalna obrada krute otopine i obrada kompozitnom krutom otopinom, od kojih se obrada kompozitnom krutom otopinom odnosi na ojačavanje krute otopine i obradu predtaloženjem na visokoj temperaturi. U ranoj fazi lijevanja ingota, proces homogenizacijskog žarenja obrade na normalnoj temperaturi i obrade na niskoj temperaturi može kontrolirati taloženje prijelaznih elemenata, a prijelazni elementi imaju očigledan učinak inhibicije rekristalizacije, što može poboljšati učinak ojačanja podstrukture legure na određenoj mjeri, a zatim poboljšati žilavost loma i otpornost legure na naponsku koroziju, te učinkovito oslabiti anizotropiju materijala.
Tretman starenjem u toplinskoj obradi aluminijske legure visoke čvrstoće također igra ključnu ulogu u performansama aluminijske legure, a postoje tri glavna oblika tretmana starenjem, vršno starenje, bipolarno starenje i regresijsko ponovno mjerenje. Cilj razvoja tretmana starenja je postići aluminijsku leguru većom čvrstoćom, većom žilavošću, većom otpornošću na koroziju i otpornošću na zamor i drugim visokim sveobuhvatnim svojstvima, razvoj stanja toplinske obrade je u smjeru od T6 do T73 do T76 do T736 do T77 , tretman starenja je od vrhunca razvoja starenja do prekomjernog starenja, a zatim do povratka tretmanu ponovnog starenja za sekvencijski razvoj.
Temperatura i vrijeme starenja utječu na učinak jačanja starenja. Različiti procesi obrade starenjem mogu izravno utjecati na vlačnu čvrstoću, granicu razvlačenja, produljenje i stupanj interkristalne korozije aluminijske legure. Još 1989. Alcoa je registrirala i proglasila prvu RRA specifikaciju procesa obrade s nazivom stanja toplinske obrade T77, što je također prva industrijska primjena specifikacije procesa toplinske obrade, ova specifikacija procesa može se koristiti kao toplinska obrada upute za rad procesa za aluminijsku leguru 7150. Debela ploča od aluminijske legure 7150 i ekstrudirani dijelovi proizvedeni ovim postupkom naširoko se koriste u C-17 vojnim transportnim zrakoplovima. U Kini je ključna tehnologija aluminijske legure visokih performansi koja koristi tehnologiju toplinske obrade T77 još uvijek u procesu razvoja i nije industrijalizirana.
Proces toplinske obrade također uključuje deformacijsku toplinsku obradu, deformacijska toplinska obrada je kroz kombinaciju termoplastične deformacije i procesa toplinske obrade, korištenje deformacijske toplinske obrade može se koristiti za poboljšanje distribucije prijelazne taložne faze i fine strukture legure unutar , toplinska obrada razumne deformacije može učiniti da aluminijska legura dobije veću čvrstoću, žilavost i otpornost na koroziju. Još 1981. godine predložen je postupak deformacijske toplinske obrade, koji se uglavnom koristi u konstrukcijskim legurama u zrakoplovstvu. Toplinska obrada deformacijom ima očit učinak na poboljšanje mehaničkih svojstava legura 7050 i 7475.
U Kini postoji samo više od 100 vrsta procesa toplinske obrade aluminijskih legura, a još uvijek je velika udaljenost od više od 370 vrsta stranih zemalja. Trebali bismo povećati razvoj procesa toplinske obrade i skratiti udaljenost osnovne tehnologije toplinske obrade aluminijskih legura u razvijenim zemljama.
03, proces 3D ispisa od aluminijske legure visoke čvrstoće
Razvoj jeftine, visokoučinkovite i automatizirane procesne tehnologije aluminijske legure visoke čvrstoće privukao je pozornost zrakoplovstva, a velika tehnologija 3D ispisa aluminijske legure ili legure titana u fokusu je trenutačne pozornosti zrakoplovstva. Tehnologija 3D ispisa, kao perspektivna strateška tehnologija u Kini, igra ključnu ulogu u razvoju inženjerskih aplikacija.
U području zrakoplovstva, dodušealuminijska leguraima velik broj primjena, ali stvarni postupak primjene u usporedbi s legurom titana i kompozitnim materijalima ima određene nedostatke, kao što je aluminijska legura izložena više od 160 stupnjeva u primjeni mehaničkih svojstava i otpornosti na koroziju, svojstva zamora će se smanjiti i s produljenjem korištenja vremena će omekšati i starenje. Stoga je potrebno puno raditi na poboljšanju sveobuhvatnih performansi aluminijske legure u ekstremnim radnim uvjetima.
Kroz kontinuiranu zrelost tehnologije 3D ispisa, razvoj praha aluminijske legure visoke čvrstoće također se nastavlja, a novi materijali od aluminijske legure nastavljaju se pojavljivati i nastavljaju osvježavati nove vrhunce u performansama. Na primjer, Amaero HOT Al, nova vrsta aluminijske legure koju su zajednički razvili Amaero i Sveučilište Monash u Australiji, može postići dugotrajnu stabilnost na 260 stupnjeva C nakon 3D ispisa i zatim nastaviti s toplinskom obradom i otvrdnjavanjem starenjem. Razvoj komercijalnih novih materijala od aluminijske legure visoke čvrstoće za prilagodbu procesu 3D ispisa kako bi se postigla inteligentna proizvodna izvedba aluminijske legure koja se može kontrolirati i vrlo složenog oblika postao je glavni trend budućeg razvoja. Mogu se očekivati razvojni izgledi za 3D ispis aluminijske legure, koji se uglavnom koristi u zrakoplovstvu i vojnim poljima.
