Fly aluminium: karakteristikker

På grunn av den letthet, duktilitet og motstand mot korrosjon av aluminium har blitt et uunnværlig materiale i mange bransjer. Aircraft aluminium - gruppe av legeringer har forskjellig inkludering av høy styrke magnesium, silisium, kobber og mangan. Meddele ytterligere styrke til legeringen ved hjelp av m. N. "Aldringseffekt" - en spesiell metode for herding under påvirkning over lengre tid et aggressivt atmosfærisk miljø. Legeringen ble oppfunnet på begynnelsen av 20-tallet under navnet duraluminium, nå også kjent under navnet "Avial".

Definisjon. historisk bakgrunn

Begynnelsen av luftfartshistorie aluminiumlegering er ansett for å være 1,909. Tysk metallurgisk ingeniør Alfred Wilm etableres empirisk, hvis en aluminiumlegering med en liten tilsetning av kobber, mangan og magnesium etter herding ved en temperatur på 500 ° C og slukke stå ved 20-25 ° i 4-5 dager, etter hvert blir det vanskeligere og sterkere, uten å miste fleksibiliteten. Prosedyren kalles "aldring" eller "modning". I løpet av denne herdekobberatomer fylle det minste antall soner ved korngrensene. Diameteren av kopperatom er mindre enn for aluminium, fordi det er trykkspenninger, og dermed øke styrken på materialet.

For første gang legeringen ble mastret hos tyske fabrikker Dürener Metallwerken og fikk helt Dural, derav navnet "duraluminium". Deretter American metallurg R. B. og Archer Dzhafris sammensetning forbedres ved å endre prosenten av hovedsakelig magnesium. Den nye legering kalt 2024, at ulike modifikasjoner er mye brukt i dag, men hele familien av legeringer - "Avial". Navnet "aluminium fly", har denne legeringen mottatt nesten umiddelbart etter åpning som fullstendig erstattet av tre og metall i konstruksjonen av luftfartøyet.

De viktigste typer og egenskaper

Det er tre hovedgrupper:

• Familie av aluminium-mangan (Al-Mn), og aluminium-magnesium (Al-Mg). De viktigste kjennetegn - høy, nesten ikke dårligere enn ren aluminium korrosjonsbestandighet. Slike legeringer svarer godt til sveising og lodding, men dårlig kuttet. Ikke herdet ved varmebehandling.
• Korrosjonsbestandig aluminium-systemlegeringer av magnesium-silisium (Al-Mg-Si). Herding varmebehandling, nemlig bråkjøling ved 520 ° C etterfulgt av bråkjøling i vann, og naturlig elding i ca 10 dager. Det som særpreger denne gruppe av materialer - høy korrosjonsmotstand når de brukes i normale bruksforhold, og under stress.
• Strukturelle legeringer, aluminium-kobber-magnesium (Al-Cu-Mg). Deres basis - dopet kobber, mangan, magnesium og aluminium. Ved å variere de forholdsvise mengder av legeringselementene fremstilt fly aluminium, egenskapene kan hvorav variere.

Materialer av den sistnevnte gruppe har gode mekaniske egenskaper, men er svært utsatt for korrosjon enn den første og andre familie av legeringer. Graden av følsomhet for korrosjon er avhengig av typen av overflatebehandling, som fremdeles er nødvendig for å beskytte malt eller eloksert. Korrosjonsbestandigheten økes ved å innføre en del av manganlegeringen.

I tillegg til de tre hovedtyper av legeringene er også skilles smiing legeringer, varmebestandig, høyfast konstruksjons et al. Har nødvendig for en spesiell anvendelse egenskaper.

Merking av luftfart legeringer

Internasjonale standarder første fly aluminium merking sifferet angir de viktigste legeringselementene i legeringen:

• 1000 - rent aluminium.
• 2000 - duraluminium legering, legert med kobber. På et visst tidsrom - den vanligste romfart legering. På grunn av den høye følsomheten til spenningskorrosjon i økende grad erstattet av 7000-serie legeringer.
• 3000 - legeringselement - mangan.
• 4000 - legeringselement - silisium. Legeringer er også kjent som Silumin.
• 5000 - legeringselement - magnesium.
• 6000 - de mest plastlegeringer. Legeringselementer - magnesium og silisium. Termozakalke kan bli utsatt for å øke styrken, men dårligere med hensyn til denne parameteren, 2000 og 7000-serien.
• 7000 - varmeherdet legeringer, de mest holdbare fly-grade aluminium. De viktigste legeringselementer - sink og magnesium.

Merking det andre tallet - aluminiumlegeringsmodifiseringer etter den første sekvensnummeret - tallet "0". De to siste tall - av legeringen og opplysninger om dens renhet av forurensninger. Dersom prototypen legering settes til merkingen femte tegn "X".

I dag er den mest vanlige klasse aluminium fly 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. De karakteristiske trekk ved disse legeringer er: lyshet, duktilitet, seighet, motstandsdyktighet mot slitasje, korrosjon og høy spenning. I flyindustrien de mest brukte legeringer - luft 6061 og 7075.

struktur

Den viktigste legeringselementer aluminium fly er kobber, magnesium, silisium, mangan og sink. Vektprosent av disse elementer i legeringen bestemme egenskaper som styrke, fleksibilitet, motstand mot mekaniske støt etc. Basen legering - aluminium, grunnleggende legeringselementer :. Kobber (2,2-5,2 vekt-%), magnesium (0, 2 til 2,7%) og mangan (0,2-1%).

En familie av fly aluminium-silisiumlegeringer (4-13 vekt%) med et mindre innhold av andre legeringselementer - kobber, mangan, magnesium, sink, titan, beryllium. Den brukes til fremstilling av komplekse deler, også kjent som silumin eller støpt aluminiumlegering. Familien av aluminium-magnesium-legering (1-13 vekt%) sammen med de andre elementene har en høy duktilitet og korrosjonsresistens.

Rollen av kobber i sammensetningen av fly aluminium

Nærvær av kobber i sammensetningen av legeringen luftfarten bidrar til dets styrke, men på samme tid er dårlig for dens korrosjonsbestandighet. Dråpe ved korngrensene under bråkjølingen, gjør kobberlegeringen utsatt for gropkorrosjon, spenningskorrosjon og interkrystallinsk korrosjon. Soner som er rik på kobber er galvanisk mer katodisk enn den omgivende aluminiummatrisen, og derfor mer utsatt for korrosjon som opptrer ved elektrokjemisk mekanisme. Økning av kobberinnholdet i legeringen vekt til 12%, øker styrkeegenskapene på grunn av det partikkelherding under aldring. Når innholdet av kobber i blandingen på mer enn 12% av legeringen blir sprø.

Bruksområder

Aluminium legeringer er den mest populære selge metall. Lett vekt fly grade aluminiumslegering styrke gjør dette til et godt valg for mange bransjer fra fly til husholdningsartikler (mobiltelefoner, øretelefoner, lommelykter). Aluminiumlegeringer anvendes innen skipsbygging, bildeler produksjon, konstruksjon, w / d transport i atomindustrien.

Vidt ifølge legeringer med moderat kobberinnhold (2014, 2024 etc.). Profiler av disse legeringer har høy korrosjonsmotstand, god støpelighet, spot sveisbarhet. Av dem er laget ansvarlig utforming av fly, tunge lastebiler, militære kjøretøy.

Egenskaper luftfartøy aluminiumforbindelse

Sveiseluftfartøylegeringer blir utført utelukkende i en beskyttende inert gass. Foretrukne gasser er helium, argon eller en blanding av disse. Det har høyere varmeledningsevne av helium. Dette bestemmer gunstigere temperaturforholdene i sveise miljø som gjør det mulig å være komfortabel nok til å koble tykkveggede konstruksjonselementer. Anvendelse av blandinger av beskyttelsesgasser forbedrer lufthull. Sannsynligheten for dannelse av porer i sveisen blir sterkt redusert.

Bruken i flyindustrien

Aircraft aluminiumlegeringer som opprinnelig ble laget spesielt for bygging av luftfartøy. Av disse er huset laget av luftfartøy motordeler, understell, drivstofftanker og andre festeinnretninger. Detaljer angående fly aluminium anvendes i det indre av kupeen.

2xxx serie aluminiumlegeringer brukes for fremstilling av deler som utsettes for høye temperaturer. Detaljer lett lastet noder, drivstoff, og hydrauliske oljesystemet er laget av legert 3XXX, 5xxx og 6xxx. Den mest brukte i flyindustrien var legering 7075. Fra det elementene er laget for å operere ved en stor belastning, med lave temperaturer, høy motstandsevne mot korrosjon. Grunnlaget for den legering er aluminium, og den viktigste legeringselementene magnesium, sink og kobber. Fra det er gjort strøm- profiler av fly strukturer, skalldelene.