Materijali od aluminijske legure visoke čvrstoće otporni na koroziju za zrakoplovstvo
Uz kontinuirani razvojmodernog zrakoplovstva, nuklearne industrije i transportne industrije, postavljaju se viši zahtjevi za sveobuhvatnu izvedbu strukturnih dijelova i novu generaciju aluminijske legure ultra-visoke čvrstoće male težine, velike čvrstoće, visoke žilavosti, visoke otpornosti na lom i naprezanje otpornost na koroziju nedvojbeno je prvi izbor.
Aluminijska legura ultravisoke čvrstoće općenito se odnosi na aluminijsku leguru s granicom razvlačenja iznad 500 MPa, a najčešći je supertvrdi aluminij serije 7. Ova serija aluminijskih legura izvorno je razvijena u kontekstu aplikacija u zrakoplovstvu, a sada se razvila u glavne strukturne materijale za vojne i civilne zrakoplove u svijetu, čineći 70-80% udjela strukturnih dijelova zrakoplova, i u mnogim poljima umjesto skupih legura titana, postaju nezamjenjivi važni lagani strukturni materijali.
** Pozadina razvoja aluminijske legure u zrakoplovstvu i trenutna situacija **
Aluminijska legura, kao relativno zreli lagani materijal od legure visoke čvrstoće, koristi se u zrakoplovstvu, materijali od aluminijske legure općenito se koriste kao konstrukcijski materijali i imaju veću specifičnu čvrstoću i bolja svojstva obrade od čelika.
Zrakoplovno područje uglavnom razvija materijale od aluminijske legure visoke čvrstoće, visoke žilavosti i otpornosti na koroziju kako bi zadovoljili teške uvjete uporabe u zrakoplovstvu, primjena je više aluminijske legure serije 2000 i serije 7000, na temelju poboljšanja procesa izrade aluminijske legure visoke čvrstoće i poboljšanje formule materijala. Kroz inovativne proizvodne procese poput metalurgije praha i mlaznog kalupljenja, razvijeni su lagani materijali od aluminijskih legura s boljim učinkom, te se provode povezana istraživanja o kompozitnim materijalima s aluminijskom matricom i superplastičnim materijalima od aluminijskih legura.
U procesu razvoja i primjene lagane aluminijske legure visoke čvrstoće, problem korozije na napon je glavni problem u cijeloj povijesti primjene aluminijske legure, kako oslabiti ili odgoditi problem korozije na napon u upotrebi aluminijske legure visoke čvrstoće postao je glavni problem u procesu primjene aluminijske legure.
serija iz 2000aluminijska leguraje uglavnom Cu kao glavni legirajući element, materijal od aluminijske legure za dodavanje odgovarajuće količine Cu elementa pripremljenog u čvrstoću, otpornost na toplinu, performanse obrade će se bolje poboljšati, ali će se otpornost na koroziju smanjiti, jer će uvođenje Cu elementa olakšavaju prikaz interkristalne korozije unutar aluminijske legure, elementi sastava materijala izravno utječu na performanse aluminijske legure. Stoga je aluminijska legura serije 2000 općenito obložena čistim aluminijem ili aluminijskom legurom serije 6000 na površini kao elektrokemijski zaštitni film glavne aluminijske legure kako bi se poboljšala njezina otpornost na koroziju. Kasnije su znanstvenici proveli mnogo istraživanja o metodama poboljšanja performansi korozije na naprezanje različitih stupnjeva aluminijske legure, što je do određene mjere odgodilo stupanj korozije na napon aluminijske legure.
U području zrakoplovstva, glavni sastav aluminijske legure serije 2000 uglavnom je aluminij (Al), bakar (Cu) i magnezij (Mg), a glavni sastav aluminijske legure serije 7000 je Al, cink (Zn), Mg i Cu . Postoje i neki materijali od aluminijskih legura visokih performansi (visoka čvrstoća, visoka žilavost, otpornost na koroziju) dobiveni dodavanjem nekih posebnih elemenata. Trenutačno je glavna metoda za dobivanje materijala od aluminijske legure visokih performansi promjena uvjeta taljenja i lijevanja.
Materijal od aluminijske legure važan je sastavni materijal koji osigurava siguran let zrakoplova. Odabir i predviđanje performansi materijala od aluminijskih legura u različitim dijelovima izravno su povezani sa sigurnošću i pouzdanošću zrakoplova. Predviđanje kvarova materijala od aluminijskih legura u zrakoplovstvu izravno je povezano sa sigurnošću života i treba mu posvetiti veliku pozornost.
** Razvoj materijala od aluminijske legure u inozemnom zrakoplovstvu **
U 1960-ima, Sjedinjene Države poboljšale su se na temelju legure aluminija 7075 i razvile jaču, čvršću i otporniju na naponsku koroziju leguru 7050, koja se uglavnom koristila u kompresijskim strukturnim dijelovima F-18, a zatim su razvile leguru 7150 za proizvodnja Boeinga 757/767 i Airbusa A301 i drugih civilnih velikih zrakoplova gornje strukture krila. U 1980-ima, Sjedinjene Države i druge su uspješno razvile leguru 7055 na temelju 7150, čvrstoća je oko 10% veća od 7150 i ima visoke sveobuhvatne performanse, koje se koriste za gornju kožu krila i stringer krila zrakoplova Boeing 777 .
** Jaz između Kine i međunarodne napredne razine i smjera razvoja **
U Kini, iako se materijali od aluminijskih legura razvijaju dugi niz godina, još uvijek postoji veliki jaz u usporedbi s međunarodnom naprednom razinom. Specifična izvedba je: prvo, proizvodi su uglavnom imitacija, materijal od aluminijske legure sa sveobuhvatnim neovisnim pravima intelektualnog vlasništva još nije dostupan, a standardni sustav za proizvodnju materijala od aluminijske legure još nije uspostavljen; Drugo, osnovno istraživanje je slabo, vrijeme razvoja je kratko, a akumulacija podataka je nedostatna; Treće, oprema za proizvodnju i obradu je zaostala, a sustav kontrole kvalitete proizvoda nije savršen.
S obzirom na to, budući smjer razvoja materijala od aluminijskih legura u Kini trebao bi biti:
Promjena sadržaja i omjera sastavnih elemenata;
Razviti formulacije materijala od aluminijske legure koje odgovaraju različitim zahtjevima izvedbe, poboljšati učinkovitost aluminijske legure promjenom uvjeta polja skrućivanja, poboljšati količinu čvrste otopine elemenata legure i poboljšati učinkovitost aluminijske legure dodavanjem elemenata kao što su cirkonij (Zr), skandij (Sc), erbij (Er) i druge metode mikrolegiranja;
Dodatno pročistiti leguru, smanjiti Fe, Si i druge nečistoće, kontrolirati sadržaj nečistoća i proizvesti materijale od aluminijske legure visoke žilavosti i visoke čvrstoće;
Razviti novu tehnologiju toplinske obrade, uspostaviti različite procesne kartice toplinske obrade za aluminijske legure s različitim zahtjevima za performansama i uspostaviti odgovarajući sustav specifikacije tehničkih standarda kako bi se osigurala stabilnost procesa različitih razreda aluminijskih legura.
JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED