Aircraft aluminium: kenmerken

Als gevolg van het gemak, taaiheid en weerstand tegen corrosie van aluminium is een onmisbaar materiaal in vele industrieën worden. Vliegtuig aluminium - groep legeringen die verschillen in de opname van grote sterkte magnesium, silicium, koper en mangaan. Verschaffen aanvullende sterkte aan de legering door middel van m. N. "Aging effect" - een speciale methode van uitharden onder invloed lang een agressieve atmosferische omgeving. De legering werd uitgevonden in het begin van de 20e eeuw onder de naam van duraluminium, nu ook bekend onder de naam "Avial".

Definition. historische achtergrond

Het begin van de geschiedenis van de luchtvaart aluminium legering wordt beschouwd als 1909. Duitse metallurgische ingenieur Alfred Wilm empirisch vastgesteld, indien een aluminiumlegering met een kleine toevoeging van koper, mangaan en magnesium na uitharding bij een temperatuur van 500 ° C en lessen staan bij 20-25 ° C gedurende 4-5 dagen, wordt het geleidelijk harder en sterker, zonder verlies van de flexibiliteit. De procedure wordt genoemd "ouder worden" of "rijpen". Tijdens uitharding koperatomen vullen kleinste aantal zones aan de korrelgrenzen. De diameter van het koperatoom kleiner is dan die van aluminium, omdat er drukspanning, waardoor de sterkte van het materiaal toe.

Voor het eerst werd de legering gemasterd in Duitse fabrieken Dürener Metallwerken en ontving merk Dural, vandaar de naam "duraluminium". Vervolgens American metallurgist R.B. en Archer Dzhafris samenstelling verbeterd door het percentage hoofdzaak magnesium. De nieuwe legering genaamd 2024 waarin verschillende modificaties op grote schaal worden gebruikt vandaag, maar de hele familie van legeringen - "Avial". De naam "vliegtuigen aluminium", is deze legering vrijwel onmiddellijk na het openen als volledig vervangen hout en metaal in de constructie van vliegtuigen ontvangen.

De belangrijkste soorten en kenmerken

Er zijn drie hoofdgroepen:

• Familie aluminium-mangaan (Al-Mn) en aluminium-magnesium (Al-Mg). Het belangrijkste kenmerk - hoog, nauwelijks onderdoen voor zuiver aluminium corrosiebestendigheid. Dergelijke legeringen reageren goed op lassen en solderen, maar de snee. Niet gehard door warmtebehandeling.
• Corrosiebestendige aluminium-systeem legeringen van magnesium-silicium (Al-Mg-Si). Thermische hardingsbehandeling, namelijk afschrikken bij 520 ° C gevolgd door afschrikken met water en natuurlijke veroudering gedurende ongeveer 10 dagen. Het onderscheidende kenmerk van deze materiaalgroep - hoge corrosiebestendigheid bij gebruik onder normale omstandigheden en onder stress.
• Structurele legeringen, aluminium-koper-magnesium (Al-Cu-Mg). De basis - gedoteerd koper, mangaan, magnesium en aluminium. Door variatie van de hoeveelheden van de legeringselementen bereid vliegtuig aluminium kenmerken kan daarvan verschillen.

Materialen van de laatste groep bezitten goede mechanische eigenschappen, maar zijn zeer gevoelig voor corrosie dan de eerste en tweede familie van legeringen. De mate van gevoeligheid voor corrosie afhankelijk van het type oppervlaktebehandeling, die nog worden beschermen gelakt of geanodiseerd. De corrosiebestendigheid wordt vergroot door het inbrengen van de mangaanlegering.

Naast de drie soorten legeringen zijn ook onderscheiden smeden legeringen, hittebestendig, hoge sterkte structurele et al. Nodig is voor een specifieke toepassingseigenschappen.

Markering van de luchtvaart legeringen

Internationale standaarden eerste vliegtuig aluminium markering cijfer geeft belangrijke legeringselementen van de legering:

• 1000 - pure aluminium.
• 2000 - duraluminium legeringen, gelegeerd met koper. Bij een bepaalde periode - de meest voorkomende ruimtevaart legering. Vanwege de hoge gevoeligheid voor spanningscorrosie wordt steeds meer vervangen door 7000-serie legeringen.
• 3000 - legeringselement - mangaan.
• 4000 - legeringselement - silicium. Legeringen zijn ook bekend als Silumin.
• 5000 - legeringselement - magnesium.
• 6000 - de meest plastic legeringen. Legeringselementen - magnesium en silicium. Termozakalke kunnen worden onderworpen om de sterkte te verhogen, maar inferieur in deze parameter 2000 en 7000-serie.
• 7000 - thermisch gehard legeringen, de meest duurzaam vliegtuig-grade aluminium. De belangrijkste legeringselementen - zink en magnesium.

Markeren van de tweede figuur - aluminium wijzigingen na de eerste volgnummer - het getal "0". De laatste twee cijfers - van de legering nummer, gegevens over de zuiverheid van onzuiverheden. Als het prototype legering wordt toegevoegd aan de markering vijfde teken "X".

Vandaag is de meest voorkomende graad vliegtuig aluminium: 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. De onderscheidende eigenschappen van deze legeringen zijn: lichtheid, vervormbaarheid, goede taaiheid, weerstand tegen slijtage, corrosie en hoge stress. In de luchtvaartindustrie de meest gebruikte legeringen - lucht 6061 en 7075.

structuur

De belangrijkste legeringselementen vliegtuig aluminium zijn koper, magnesium, silicium, mangaan en zink. Het gewichtspercentage van deze elementen in de legering te bepalen eigenschappen zoals sterkte, flexibiliteit, bestendigheid tegen mechanische schokken etc. legering - aluminium basis legeringselementen :. Koper (2,2-5,2 gewichts%), magnesium (0, 2-2,7%) en mangaan (0,2-1%).

Een familie van vliegtuig aluminium-silicium-legeringen (4-13 massa-%) met een geringe gehalte aan andere legeringselementen - koper, mangaan, magnesium, zink, titaan, beryllium. Het gebruikt voor de vervaardiging van complexe onderdelen, ook wel silumin of gegoten aluminiumlegering. De familie van de aluminium-magnesiumlegering (1-13 gewichts%) met de andere elementen een hoge ductiliteit en corrosiebestendigheid.

De rol van koper in de samenstelling van vliegtuig aluminium

De aanwezigheid van koper in de samenstelling van de legering luchtvaart draagt bij aan de versterking, maar tegelijkertijd is slecht voor de corrosiebestendigheid. Dropping bij korrelgrenzen tijdens blussen, koper maakt de legering gevoelig voor putcorrosie, spanningscorrosie en intergranulaire corrosie. Zones rijk aan koper galvanisch meer kathodische dan de omringende aluminiummatrix en daardoor vatbaarder voor corrosie optreedt elektrochemisch mechanisme. Het verhogen van het kopergehalte in de legering gewicht 12% verhoogt de sterkte eigenschappen als gevolg van het deeltjesvormige verharden tijdens veroudering. Wanneer het gehalte aan koper in de samenstelling van meer dan 12% de legering bros.

Toepassingsgebieden

Aluminiumlegeringen zijn de meest populaire selling metal. Lichtgewicht vliegtuig aluminium legering sterkte maken van dit een goede keuze voor vele industrieën van luchtvaartuigen huishoudelijke artikelen (mobiele telefoons, oortelefoon, zaklampen). Aluminium legeringen worden gebruikt in de scheepsbouw, de automobielindustrie, de bouw, w / d transport in de nucleaire industrie.

Algemeen beschouwd legeringen met matige kopergehalte (2014, 2024 enz.). Profielen van deze legeringen hebben een hoge weerstand tegen corrosie, goede verwerkbaarheid, puntlasbaarheid. Van hen zijn gemaakt verantwoordelijke van vliegtuigen, zware vrachtwagens, militaire voertuigen.

Eigenschappen vliegtuig aluminiumverbinding

Lassen vliegtuigen legeringen vindt uitsluitend plaats in een beschermend inert gas. Geprefereerde gassen zijn helium, argon of een mengsel daarvan. Het hogere thermische geleidbaarheid van helium. Dit bepaalt gunstiger temperatuur gedrag van de lassen omgeving die u toelaat om comfortabel genoeg om dikwandige structurele elementen te verbinden. Gebruik van mengsels van beschermgassen verbetert de vleugel. De waarschijnlijkheid van de vorming van poriën in de las wordt sterk verminderd.

Het gebruik in de luchtvaartindustrie

Aircraft aluminiumlegeringen oorspronkelijk speciaal gemaakt voor de bouw van vliegtuigen. Hiervan heeft de behuizing van vliegtuigen motoronderdelen, chassis, brandstoftanks en andere bevestigingsmiddelen. Details van het vliegtuig aluminium bij de inwendige passagiersruimte.

2xxx series aluminiumlegeringen worden gebruikt voor de productie van onderdelen blootgesteld aan hoge temperaturen. Gegevens licht belaste knooppunten, brandstof en hydraulische oliesystemen zijn gemaakt van aluminium 3xxx, 5xxx en 6xxx. De meest gebruikte in de vliegtuigindustrie was legering 7075. Van deze elementen zijn gemaakt om te werken bij een grote belasting met lage temperaturen, een hoge corrosiebestendigheid. De basis van de legering van aluminium en het belangrijkste legeringselementen magnesium, zink en koper. Daaruit wordt gemaakt de energieprofielen van vliegtuigcasco, de schaaldelen.