Высокопрочные, устойчивые к коррозии материалы из алюминиевых сплавов для аэрокосмической отрасли
Благодаря постоянному развитиюВ современной аэрокосмической отрасли, атомной промышленности и транспортной отрасли выдвигаются более высокие требования к комплексным характеристикам деталей конструкций и новому поколению сверхвысокопрочных алюминиевых сплавов с легким весом, высокой прочностью, высокой ударной вязкостью, высокой вязкостью разрушения и нагрузкой. коррозионная стойкость, несомненно, является первым выбором.
Сверхвысокопрочный алюминиевый сплав обычно относится к алюминиевым сплавам с пределом текучести более 500 МПа, наиболее распространенным является сверхтвердый алюминий 7-й серии. Эта серия алюминиевых сплавов была первоначально разработана в контексте аэрокосмического применения и в настоящее время превратилась в основной конструкционный материал для военных и гражданских самолетов в мире, составляя 70-80% доли конструктивных деталей самолетов, и во многих областях вместо дорогостоящих титановых сплавов незаменимым важным легким конструкционным материалом становится.
** Предыстория развития аэрокосмических алюминиевых сплавов и текущая ситуация **
Алюминиевый сплав, как относительно зрелый легкий высокопрочный сплав, используется в аэрокосмической отрасли. Материалы из алюминиевых сплавов обычно используются в качестве конструкционных материалов и имеют более высокую удельную прочность и лучшие технологические свойства, чем сталь.
В аэрокосмической области в основном разрабатываются высокопрочные, высокопрочные и устойчивые к коррозии материалы из алюминиевых сплавов, соответствующие суровым условиям использования в аэрокосмической отрасли. Применение более алюминиевых сплавов серий 2000 и 7000 на основе усовершенствования процесса изготовления высокопрочных алюминиевых сплавов. и улучшение формулы материала. Благодаря инновационным производственным процессам, таким как порошковая металлургия и струйное формование, разрабатываются легкие материалы из алюминиевых сплавов с лучшими характеристиками, а также проводятся соответствующие исследования композиционных материалов с алюминиевой матрицей и материалов из сверхпластичных алюминиевых сплавов.
В процессе разработки и применения легкого высокопрочного алюминиевого сплава проблема коррозии под напряжением является основной проблемой за всю историю применения алюминиевого сплава, как ослабить или отсрочить проблему коррозии под напряжением при использовании высокопрочного алюминиевого сплава. Основная проблема в процессе применения алюминиевого сплава.
2000 серияалюминиевый сплавв основном медь в качестве основного легирующего элемента, материал алюминиевого сплава для добавления соответствующего количества элемента меди, подготовленного для прочности, термостойкости, производительность обработки будет лучше улучшена, но коррозионная стойкость будет снижена, потому что введение элемента меди будет Чтобы облегчить проявление межкристаллитной коррозии внутри алюминиевого сплава, элементы состава материала напрямую влияют на характеристики алюминиевого сплава. Поэтому алюминиевый сплав серии 2000 обычно покрывается чистым алюминием или алюминиевым сплавом серии 6000 на поверхности в качестве электрохимической защитной пленки основного алюминиевого сплава для улучшения его коррозионной стойкости. Позже ученые провели много исследований по методам улучшения характеристик коррозии под напряжением различных марок алюминиевых сплавов, что в определенной степени замедлило степень коррозии алюминиевого сплава под напряжением.
В аэрокосмической области основной состав алюминиевого сплава серии 2000 состоит в основном из алюминия (Al), меди (Cu) и магния (Mg), а основной состав алюминиевого сплава серии 7000 — Al, цинк (Zn), Mg и Cu. . Существуют также некоторые высокоэффективные (высокая прочность, высокая ударная вязкость, коррозионная стойкость) материалы из алюминиевых сплавов, полученные добавлением некоторых специальных элементов. В настоящее время основным методом получения материалов из алюминиевых сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками является изменение условий плавки и литья.
Материал из алюминиевого сплава является важным компонентом материала, обеспечивающим безопасный полет самолета. Выбор и прогнозирование характеристик материалов из алюминиевых сплавов в различных деталях напрямую связаны с безопасностью и надежностью самолетов. Прогнозирование отказов материалов из алюминиевых сплавов в авиации напрямую связано с безопасностью жизни и требует пристального внимания.
** Разработка материалов из алюминиевых сплавов для аэрокосмической отрасли за рубежом **
В 1960-х годах в США усовершенствовали алюминиевый сплав 7075 и разработали более прочный, прочный и устойчивый к коррозии сплав 7050, в основном используемый в конструкционных деталях сжатия F-18, а затем разработали сплав 7150 для производство самолетов Boeing 757/767 и Airbus A301, а также конструкций верхнего крыла других крупных гражданских самолетов. В 1980-х годах США и другие страны успешно разработали сплав 7055 на основе сплава 7150, прочность которого примерно на 10% выше, чем у 7150, и он имеет высокие комплексные характеристики, которые используются для верхней обшивки крыла и стрингеров крыла самолетов Боинг 777. .
** Разрыв между Китаем и международным продвинутым уровнем и направлением развития **
В Китае, хотя материалы из алюминиевых сплавов разрабатываются уже много лет, все еще существует большой разрыв по сравнению с передовым международным уровнем. Конкретные характеристики таковы: во-первых, продукция в основном является имитацией, материал из алюминиевого сплава с всеобъемлющими независимыми правами интеллектуальной собственности еще не доступен, а стандартная система производства материалов из алюминиевого сплава еще не создана; Во-вторых, фундаментальные исследования слабы, время разработки короткое, а накопление данных недостаточно; В-третьих, производственное и технологическое оборудование отстало, а система контроля качества продукции несовершенна.
В связи с этим будущим направлением развития материалов из алюминиевых сплавов в Китае должно быть:
Изменить содержание и соотношение составляющих элементов;
Разработать составы материалов алюминиевых сплавов, соответствующие различным требованиям к производительности, улучшить характеристики алюминиевого сплава за счет изменения условий поля затвердевания, улучшить количество элементов сплава в твердом растворе и улучшить характеристики алюминиевого сплава за счет добавления таких элементов, как цирконий (Zr), скандий (Sc), эрбий (Er) и другие методы микролегирования;
Дальнейшая очистка сплава, уменьшение количества Fe, Si и других примесей, контроль содержания примесей и производство высокопрочных и высокопрочных материалов из алюминиевых сплавов;
Разработать новую технологию термообработки., установить различные карты процессов термообработки для алюминиевых сплавов с различными требованиями к производительности и создать соответствующую систему технических стандартов для обеспечения стабильности процесса различных марок алюминиевых сплавов.
JIYGO ОГНЕУПОРНЫЕ И АБРАЗИВНЫЕ LIMITED