برای استفاده از مواد آلیاژ آلومینیوم با سطح بالا در زمینه هوافضا ، عوامل مؤثر بر خصوصیات جامع مواد چیست؟

آلیاژهای آلومینیوم عمدتاً به عنوان مواد ساختاری در هواپیما مانند پوست ، فریم ، پروانه ، مخازن سوخت ، پانل های دیواری و بندهای دنده فرود مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد و توسعه آلیاژهای آلومینیوم در هوافضا را می توان به چندین مرحله تقسیم کرد: در دهه 50 ، هدف اصلی کاهش وزن و بهبود سفتی و قدرت خاص آلیاژ بود. در دهه 1960 و 1970 ، هدف اصلی بهبود دوام و تحمل آسیب آلیاژ بود. 7xxx Series Alloys T73 و T76 سیستم های تصفیه حرارتی ، 7050 آلیاژ و آلیاژهای با خلوص بالا. در دهه 1980 ، به دلیل افزایش قیمت سوخت ، کاهش وزن بیشتر ساختاری مورد نیاز بود. از دهه 1990 ، هدف توسعه آلیاژهای آلومینیوم کاهش وزن بیشتر و بهبود بیشتر دوام آلیاژ و تحمل آسیب است. به عنوان مثال ، نوع جدیدی از آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا ، مقاومت بالا و مقاومت در برابر خوردگی بالا ایجاد شده است و تعداد زیادی از صفحات ضخیم برای پردازش اجزای ساختاری پیچیده پیچیده به جای اجزای قبلاً با بسیاری از قسمت ها استفاده می شود ، که نمی توانند فقط وزن ساختاری را کاهش دهید ، بلکه عملکرد پایدار را نیز تضمین کنید. دستیابی به این امر مستلزم توسعه مواد صفحه ضخیم با استرس داخلی کم است.

صفحه ضخیم آلیاژ آلومینیوم یک ماده ساختاری مهم در صنعت مدرن هوافضا است. در حال حاضر ، صنعت آلومینیوم در کشورهای توسعه یافته به طور مداوم صفحات ضخیم آلیاژ آلومینیومی جدید با عملکرد عالی را توسعه داده است. در میان آنها ، آلیاژهای مشترک زیر وجود دارد که یکی از آنها صفحه ضخیم آلیاژ آلومینیوم 7075-T7651 است. ، از استحکام بالایی ، سختی خوب ، مقاومت در برابر استرس و مقاومت در برابر خوردگی ضد فشار برخوردار است ، متعلق به آلیاژ آلومینیومی فوق العاده آلومینیوم-ماژانسیم-مس که به طور گسترده در قاب های هواپیما ، پانل های دیواری انتگرال ، چرخ دنده های فرود ، چرم و غیره استفاده می شود. مورد دوم 7055 آلیاژ فوق العاده سخت آلومینیوم است که آلیاژ با بالاترین قدرت در بین آلیاژهای آلومینیوم تغییر شکل یافته است. استحکام ورق آلیاژ 7075-T77 تولید شده توسط ALCOA 10 ٪ بیشتر از 7150 و 30 ٪ بالاتر از 7075 است و شکستگی دارد. سختی خوب و مقاومت شدید در برابر رشد ترک خستگی. صفحه ضخیم آلیاژ آلومینیوم به عنوان ماده ای برای هوافضا از عملکرد جامع خوبی برخوردار است ، اما در فرونشست استرس باقیمانده نیز وجود دارد. وجود استرس باقیمانده به طور جدی بر پردازش و استفاده از مواد بعدی تأثیر می گذارد ، به ویژه هنگامی که از آن به عنوان یک قسمت ساختاری استفاده می شود یا استرس باقیمانده یکی از دلایل اصلی خرابی زودرس مواد و حتی تصادفات جدی هنگام کار در محیط های خورنده است. بنابراین ، مطالعه روش از بین بردن استرس باقیمانده بسیار مهم است.

آلیاژهای آلومینیوم سری 2000 از مقاومت در برابر دمای عالی برخوردار هستند و عمدتاً در قطعات مقاوم در برابر دمای هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند. پایداری قدرت و عملکرد فرآیند بیشتر برای قطعات مقاوم در برابر گرما و قطعات ساختاری قابل جوش مقاوم در برابر گرما و بخش هایی که در محدوده دمای 150 تا 250 درجه سانتیگراد کار می کنند ، استفاده می شود. ناخالصی های آهن (آهن) و سیلیکون (SI) در آلیاژهای سری 2000 وجود دارد. حضور این دو ناخالصی مراحل ناخالصی درشت را ایجاد می کند ، که به طور جدی بر چقرمگی شکستگی و خصوصیات مکانیکی عرضی کوتاه تأثیر می گذارد. بنابراین ، از در نظر گرفتن تنظیم محتوای عناصر آلیاژ و کاهش مرحله ناخالصی Fe و Si ، محققان قدرت و سختی آلیاژهای آلومینیومی سری 2000 را بهبود بخشیدند و با افزودن عناصر نیکل (NI) مقاومت حرارتی آلیاژهای آلومینیوم را بهبود بخشیدند. محتوا برای بهبود عملکرد جوشکاری مواد آلیاژ آلومینیوم. برای مواد آلیاژ آلومینیومی با دیواره نازک ، عملکرد تحمل آسیب به طور عمده بهبود یافته است ، و برای مواد آلیاژ آلومینیوم با ضخامت دیواره ، عملکرد مقاومت در برابر خوردگی و استرس آن عمدتاً بهبود یافته است. بهترین مواد تطبیق

7000 آلیاژهای آلومینیوم سری از روی به عنوان عنصر اصلی افزودنی استفاده می کنند. سختی آلیاژ آلومینیوم را می توان با عملیات حرارتی تقویت کرد. پس از افزودن عنصر منیزیم به آلیاژ ، می توان عملکرد تغییر شکل داغ آن را بهبود بخشید و دامنه خاموش شدن قابل گسترش است. تغییر شرایط عملیات حرارتی می تواند قدرت ، قابلیت جوشکاری و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشد. با این حال ، معرفی عنصر منیزیم باعث می شود آلیاژهای آلومینیوم تمایل جدی به استرس خوردگی داشته باشند. بنابراین ، 7000 آلیاژ آلومینیوم سری متعلق به آلیاژهای جوش قابل مقاومت با مقاومت بالا با حساسیت به خوردگی استرس بالا است. آلیاژ Al/Zn/mg/مس اضافه شده با عنصر مس دارای استحکام بالاتری است و متعلق به آلیاژ آلومینیوم با مقاومت فوق العاده بالا است. قدرت عملکرد بسیار نزدیک به مقاومت کششی است. و استحکام در دمای بالا کم است ، و اغلب برای قطعات ساختاری تحمل بار در جایی که دمای کار پایین تر از 120 درجه سانتیگراد است استفاده می شود. ماشینکاری عالی ، مقاومت در برابر خوردگی و سختی زیاد آلیاژهای آلومینیوم سری 7000 آن را به عنوان اصلی ساختاری برای هوافضا تبدیل می کند. در سطح بین المللی ، در اوایل دهه 1820 تشخیص داده شد که عملیات حرارتی مفصل پس از اضافه کردن منیزیم و روی به آلیاژهای آلومینیوم اثر تقویت کننده دارد ، اما یک مشکل جدی در ترک خوردگی استرس وجود دارد. مولیبدن (MO) مشکل ترک خوردگی استرس را بهبود می بخشد و تعداد زیادی از برنامه های کاربردی را در مورد هواپیماهای جنگنده مبتنی بر حامل متوجه می کند. به خصوص در سال 1943 ، آلیاژ 7075 که توسط ایالات متحده ساخته شده بود برای اولین بار به بمب افکن B-29 اعمال شد که باعث ایجاد تغییرات انقلابی در ساختار و عملکرد هواپیما شد. پس از آن ، آلیاژهای آلومینیوم سری 7000 توسط کشورهای مختلف تقلید و توسعه یافت و به طور گسترده در محصولات تولیدی با کیفیت بالا مورد استفاده قرار گرفت. در دهه 1960 ، ایالات متحده بر اساس 7075 آلیاژ آلومینیوم بهبود یافت و 7050 آلیاژ ایجاد کرد که قوی تر ، سخت تر و مقاوم تر در برابر خوردگی استرس است. آلیاژ ، که در ساخت ساختار بال بالایی هواپیماهای بزرگ مدنی مانند بوئینگ 757/767 و ایرباس A301 استفاده می شود. در دهه 1980 ، ایالات متحده با موفقیت 7055 آلیاژ را بر اساس 7150 توسعه داد. قدرت آن حدود 10 ٪ بیشتر از 7150 است و عملکرد جامع بالایی دارد. از آن برای پوست بال بالا و بال بال هواپیمای مسافربری Boeing 777 استفاده می شود.