Leteckého hliníka: Charakteristika

Vzhľadom k jednoduchosti, ťažnosť a odolnosť proti korózii hliníka sa stal nenahraditeľným materiálom v mnohých priemyselných odvetviach. Lietadlá hliník - skupina zliatin líšiacich sa zahrnutím vysokopevnostnej horčíka, kremíka, medi a mangánu. Dodávajú dodatočnú pevnosť zliatiny pomocou m. N. "Starnutie efekt" - zvláštny spôsob starnutia vplyvom na dlhú dobu agresívne atmosférické prostredie. Zliatina bol vynájdený na začiatku 20. storočia pod názvom duralu, teraz známy tiež pod názvom "avial".

Definícia. historické pozadie

Počiatky história letectva z hliníkovej zliatiny sa považuje 1909. Nemecký hutnícky inžinier Alfred Wilm empiricky stanovená, z hliníkovej zliatiny s malým prídavkom medi, mangánu a horčíka po vytvrdnutí pri teplote 500 ° C a rozložená stáť pri teplote 20-25 ° C počas 4-5 dní, sa postupne stáva ťažšie a pevnejšie, bez straty pružnosti. Tento postup sa nazýva "starnutie" alebo "zrenia". Počas tohto vytvrdzovania atómy medi vyplniť najmenšie množstvo zón na hraniciach zŕn. Priemer atómu medi je menšia ako z hliníka, pretože tam je tlakové napätia, čím sa zvyšuje pevnosť materiálu.

Prvýkrát zliatina bola zvládnutá v nemeckých továrňach Dürener Metallwerken a získal značku dural, odtiaľ názov "dural". Následne americký metalurg R. B. a Archer Dzhafris zloženie zlepšiť zmenou percento hlavne horčíka. Nová zliatina s názvom 2024, že rôzne modifikácie sú dnes široko používané, ale celá rodina zliatin - "avial". Meno "leteckého hliníka", táto zliatina získala takmer okamžite po otvorení ako úplne nahradil drevo a kov v konštrukcii lietadiel.

Medzi hlavné typy a charakteristiky

Existujú tri hlavné skupiny:

• Rodina hliníka a mangánu (Al-Mn) a hliníka a horčíka (Al-Mg). Hlavná charakteristika - vysoká, takmer horší ako čisto odporu hliníka proti korózii. Takéto zliatiny dobre reagujú na zváranie a spájkovanie, ale zlý strih. Nie je spevniť tepelným spracovaním.
• Hliníka odolného proti korózii-systém zliatiny horčíka-kremíka (Al-Mg-Si). Tepelnému spracovaniu kalením, a to ochladením pri teplote 520 ° C s následným ochladzovaním vodou a prirodzeným starnutím po dobu asi 10 dní. Charakteristická v tejto skupiny materiálov, - vysoká odolnosť proti korózii, pokiaľ sa používajú v bežných podmienkach, a pod napätím.
• Štrukturálne zliatiny, hliník-meď a horčíka (Al-Cu-Mg). Ich základ - dopovaný meď, mangán, horčík a hliník. Menením podielov z legujúcich prvkov pripraveného lietadla hliníka, vlastnosti , z ktorých sa môžu líšiť.

Materiály druhej skupine majú dobré mechanické vlastnosti, ale sú veľmi náchylné na koróziu, ako prvej a druhej skupiny zliatin. Stupeň citlivosti na koróziu je závislá na druhu povrchovej úpravy, ktorá je ešte stále nutné chrániť náterom alebo eloxovaný. Odolnosť proti korózii je zvýšená zavedením časť mangán.

Okrem troch hlavných typov zliatin sa tiež vyznačujú kovania zliatiny, tepelne odolné, vysoko pevné konštrukčné a kol. Už to nutné pre konkrétne aplikačné vlastnosti.

Značenie zliatin letectvo

Medzinárodné štandardy prvý leteckého hliníka označenie číslica udáva hlavné zliatinové prvky zliatiny:

• 1000 - čistého hliníka.
• 2000 - duralová zliatina legovaná meďou. V určitom období - najbežnejšie leteckom zliatiny. Vzhľadom k vysokej citlivosti voči koróznemu praskaniu sa čoraz viac nahrádzajú zliatinami radu 7000.
• 3000 - legovací prvok - mangán.
• 4000 - legovací prvok - kremík. Zliatiny sú tiež známe ako Silumínu.
• 5000 - legovací prvok - horčík.
• 6000 - najviac plastové zliatiny. Legovací prvky - horčík a kremík. Termozakalke môže byť vystavený zvýšenie pevnosti, ale nižšie ako v tomto parametri 2000 a radu 7000.
• 7000 - tepelne tvrdené zliatiny, najodolnejšie lietadlo kvalitné hliníkové. Hlavné legovací prvky - zinok a horčík.

Označenie druhý údaj - modifikácie z hliníkovej zliatiny po počiatočnej poradové číslo - číslo "0". Posledné dve číslice - počtu zliatiny, informácie o jeho čistote nečistôt. Ak je prototyp zliatina pridáva na označenie piatej znakom "X".

Dnes je najbežnejšie trieda leteckého hliníka 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Charakteristické črty týchto zliatin sú: ľahkosť, ťažnosť, dobrá húževnatosť, odolnosť proti oderu, korózii a vysokým stres. V leteckom priemysle najrozšírenejšie zliatiny hliníka - air 6061 a 7075.

štruktúra

Hlavné legovací prvky lietadla hliník sú meď, horčík, kremík, mangán a zinok. Hmotnostné percento týchto prvkov v zliatine určiť vlastnosti, ako je pevnosť, pružnosť, odolnosť proti mechanickému poškodeniu, atď zliatiny na báze hliníka, - základná legujúcich prvkov:. Medi (2,2-5,2% hmotnostné), horčík (0, 2-2,7%) a mangánu (0,2-1%).

Rodina lietadiel hliník-kremík (4-13% hmotnosti) s menším obsahom ďalších legujúcich prvkov - meď, mangán, horčík, zinok, titán, berýlium. Je používaný pre výrobu zložitých dielov, tiež známy ako Silumínu alebo liate hliníkové zliatiny. Rodina zo zliatiny hliníka a horčíka (1-13% hmotnosti) s ďalšími prvkami majú vysokú ťažnosť a odolnosť proti korózii.

Úloha medi v zložení leteckého hliníka

Prítomnosť medi v zložení zliatiny letectve prispieva k jeho posilneniu, ale zároveň je zlé pre jeho odolnosť proti korózii. Klesá na hraniciach zŕn v priebehu kalenie, meď robí zliatinu náchylné k jamkovej korózii, korózie napätím a medzikryštalickej korózii. Zóny bohaté na meď je galvanicky viac katódovej ako okolité hliníkové matricu, a teda viac náchylné ku korózii vyskytujúce elektrochemickú mechanizmom. Zvýšenie obsahu medi v hmotnosti zliatiny na 12% sa zvyšuje pevnostné vlastnosti v dôsledku častíc vytvrdnutí v priebehu starnutia. Ak je obsah medi v zložení viac ako 12%, zliatina sa stáva krehkým.

oblasti využitia

Hliníkovej zliatiny sú najobľúbenejšie predajné kovu. Nízka hmotnosť lietadla grade hliníkovej zliatiny sily, aby to dobrá voľba pre mnoho priemyselných odvetví od lietadiel, na vybavenie domácnosti (mobilné telefóny, slúchadlá, svetlá). Hliníkovej zliatiny sa používajú pri stavbe lodí, v automobilovom, stavebníctvo, w / d dopravy v jadrovom priemysle.

Široko tvrdil zliatiny s obsahom stredne medi (2014, 2024 atď.) Profily týchto zliatin majú vysokú odolnosť proti korózii, dobrú spracovateľnosť, bodové oblasti zvárania. Z nich sa vyrábajú zodpovedné konštrukciu lietadiel, ťažké nákladné automobily, vojenské vozidlá.

Vlastnosti lietadla zlúčenina hliníka

Zvárací zliatiny lietadla sa vykonáva výlučne v ochrannom inertným plynom. Výhodnými plyny sú hélium, argón alebo ich zmesi. To má vyššiu tepelnú vodivosť hélia. To určuje priaznivejšie teplotné správanie zváracieho prostredie, ktoré vám umožní byť pohodlné dosť pre pripojenie hrubostenných konštrukčných prvkov. Použitie zmesí ochranných plynov zvyšuje otvor. Pravdepodobnosť vzniku pórov vo zvaru je značne znížená.

Použitie v leteckom priemysle

Lietadlo hliníkovej zliatiny pôvodne vytvorený špeciálne pre stavbu lietadiel. Z nich je skriňa je vyrobená z dielov leteckých motorov, podvozkov, nádrží a ďalších upevňovacích zariadení. Podrobné informácie o leteckého hliníka sa používajú vo vnútornom priestore pre cestujúcich.

2XXX rad hliníkových zliatin sa používajú na výrobu dielov vystavených pôsobeniu vysokých teplôt. Podrobnosti ľahko zaťažené uzly, palivové a hydraulické oleje systémy sú vyrobené zo zliatiny 3xxx, 5xxx a 6XXX. Najrozšírenejšie v leteckom priemysle bola zliatina 7075. Z nej sú prvky vyrobené pre prevádzku pri veľkom zaťažení, pri nízkych teplotách, vysokej odolnosti voči korózii. Základom zliatiny hliníka, a je hlavnou legovací prvky horčík, zinok a meď. Z nej sa vyrába výkonové profily leteckých konštrukcií, z časti plášťa.