Materials d'aliatge d'alumini d'alta resistència i resistents a la corrosió per a l'aeroespacial
Amb el desenvolupament continudel camp aeroespacial modern, la indústria nuclear i la indústria del transport, es proposen requisits més alts per al rendiment integral de les peces estructurals i una nova generació d'aliatge d'alumini d'alta resistència amb pes lleuger, alta resistència, alta tenacitat, alta tenacitat a la fractura i estrès. La resistència a la corrosió és sens dubte la primera opció.
L'aliatge d'alumini d'alta resistència generalment es refereix a l'aliatge d'alumini amb un límit de fluència superior a 500 MPa, i el més comú és l'alumini superdur de la sèrie 7. Aquesta sèrie d'aliatges d'alumini es va desenvolupar originalment en el context d'aplicacions aeroespacials, i ara s'ha convertit en els principals materials estructurals per a avions militars i civils del món, representant el 70-80% de la proporció de peces estructurals d'avions, i en molts camps en comptes d'aliatges de titani cars, convertint-se en un material estructural lleuger important indispensable.
** Antecedents de desenvolupament d'aliatge d'alumini aeroespacial i situació actual **
L'aliatge d'alumini, com a material d'aliatge lleuger d'alta resistència relativament madur, s'utilitza a l'aeroespacial, els materials d'aliatge d'alumini s'utilitzen generalment com a materials estructurals i tenen una resistència específica més alta i millors propietats de processament que l'acer.
El camp aeroespacial desenvolupa principalment materials d'aliatge d'alumini d'alta resistència, alta tenacitat i resistència a la corrosió per satisfer les dures condicions d'ús aeroespacial, l'aplicació és més d'aliatge d'alumini de la sèrie 2000 i la sèrie 7000, sobre la base de la millora del procés d'aliatge d'alumini d'alta resistència. i millora de la fórmula del material, mitjançant processos de producció innovadors com ara la metal·lúrgia de pols i el modelat per raig, es desenvolupen materials d'aliatge d'alumini lleuger amb un millor rendiment i es duen a terme investigacions relacionades sobre materials compostos de matriu d'alumini i materials d'aliatge d'alumini superplàstic.
En el procés de desenvolupament i aplicació d'aliatge d'alumini lleuger d'alta resistència, el problema de corrosió per estrès és el principal problema en tota la història d'aplicació de l'aliatge d'alumini, com debilitar o retardar el problema de corrosió per estrès en l'ús d'aliatge d'alumini d'alta resistència s'ha convertit en el principal problema en el procés d'aplicació de l'aliatge d'alumini.
sèrie 2000aliatge d'aluminiés principalment Cu com a element d'aliatge principal, material d'aliatge d'alumini per afegir la quantitat adequada d'element de Cu preparat en la força, la resistència a la calor, el rendiment del processament es millorarà millor, però la resistència a la corrosió es reduirà, perquè la introducció de l'element Cu faciliten mostrar la corrosió intercristal·lina dins de l'aliatge d'alumini, els elements de composició del material afecten directament el rendiment de l'aliatge d'alumini. Per tant, l'aliatge d'alumini de la sèrie 2000 generalment està recobert d'alumini pur o d'aliatge d'alumini de la sèrie 6000 a la superfície com a pel·lícula protectora electroquímica de l'aliatge d'alumini principal per millorar la seva resistència a la corrosió. Més tard, els estudiosos han fet moltes investigacions sobre els mètodes per millorar el rendiment de corrosió per estrès de diferents graus d'aliatge d'alumini, la qual cosa ha retardat fins a cert punt el grau de corrosió per estrès de l'aliatge d'alumini.
En el camp aeroespacial, la composició principal de l'aliatge d'alumini de la sèrie 2000 és principalment alumini (Al), coure (Cu) i magnesi (Mg), i la composició principal de l'aliatge d'alumini de la sèrie 7000 és Al, zinc (Zn), Mg i Cu . També hi ha alguns materials d'aliatge d'alumini d'alt rendiment (alta resistència, alta tenacitat, resistència a la corrosió) obtinguts afegint alguns elements especials. Actualment, el mètode principal per obtenir materials d'aliatge d'alumini d'alt rendiment és canviar les condicions de fusió i fosa.
El material d'aliatge d'alumini és un material component important per garantir el vol segur dels avions. La selecció i la predicció del rendiment dels materials d'aliatge d'alumini en diferents parts estan directament relacionades amb la seguretat i la fiabilitat de les aeronaus. La predicció de fallades dels materials d'aliatge d'alumini a l'aviació està directament relacionada amb la seguretat de la vida i cal prestar molta atenció.
** Desenvolupament de materials d'aliatge d'alumini aeroespacial estranger **
A la dècada de 1960, els Estats Units van millorar sobre la base de l'aliatge d'alumini 7075 i van desenvolupar un aliatge 7050 més fort, més dur i més resistent a la corrosió, utilitzat principalment en les peces estructurals de compressió F-18, i després va desenvolupar un aliatge 7150 per a la fabricació de Boeing 757/767 i Airbus A301 i altres grans estructures d'ala superior d'avions civils. A la dècada de 1980, els Estats Units i un altre aliatge 7055 desenvolupat amb èxit a partir del 7150, la força és aproximadament un 10% superior al 7150 i té un alt rendiment integral, que s'utilitza per a la pell de l'ala superior i el revestiment de l'ala dels avions Boeing 777. .
** La bretxa entre la Xina i el nivell avançat internacional i la direcció del desenvolupament **
A la Xina, tot i que els materials d'aliatge d'alumini s'han desenvolupat durant molts anys, encara hi ha un gran buit en comparació amb el nivell avançat internacional. El rendiment específic és: en primer lloc, els productes són majoritàriament imitacions, el material d'aliatge d'alumini amb drets de propietat intel·lectual independents complets encara no està disponible i el sistema estàndard per a la producció de materials d'aliatge d'alumini encara no s'ha establert; En segon lloc, la investigació bàsica és feble, el temps de desenvolupament és curt i l'acumulació de dades és insuficient; En tercer lloc, l'equip de producció i processament està endarrerit i el sistema de control de qualitat del producte no és perfecte.
En vista d'això, la direcció de desenvolupament futur dels materials d'aliatge d'alumini a la Xina hauria de ser:
Canviar el contingut i la proporció dels elements components;
Desenvolupar formulacions de materials d'aliatge d'alumini corresponents a diferents requisits de rendiment, millorar el rendiment de l'aliatge d'alumini canviant les condicions del camp de solidificació, millorar la quantitat de solució sòlida dels elements d'aliatge i millorar el rendiment de l'aliatge d'alumini afegint elements com ara el zirconi (Zr), escandi (Sc), erbi (Er) i altres mètodes de microaliatge;
Purifiqueu encara més l'aliatge, reduïu Fe, Si i altres impureses, controleu el contingut d'impureses i produeixi materials d'aliatge d'alumini d'alta tenacitat i alta resistència;
Desenvolupar noves tecnologies de tractament tèrmic, establir diferents targetes de procés de tractament tèrmic per a aliatges d'alumini amb diferents requisits de rendiment i establir el sistema d'especificació estàndard tècnic corresponent per garantir l'estabilitat del procés de diferents graus d'aliatges d'alumini.
JIYGO REFRACTARI I ABRASIUS LIMITADA