Aluminium pesawat: karakteristik

Karena kemudahan, daktilitas dan ketahanan terhadap korosi dari aluminium telah menjadi bahan yang sangat diperlukan di banyak industri. aluminium pesawat - kelompok paduan berbeda dalam masuknya magnesium tinggi kekuatan, silikon, tembaga, dan mangan. Menanamkan kekuatan tambahan untuk paduan dengan cara m. N. "Efek Penuaan" - metode khusus pengerasan di bawah pengaruh untuk waktu yang lama lingkungan atmosfer yang agresif. paduan diciptakan pada awal abad 20 dengan nama duralumin, sekarang dikenal juga dengan nama "avial".

Definisi. latar belakang sejarah

Awal sejarah paduan aluminium penerbangan dianggap 1909. Jerman metalurgi insinyur Alfred Wilm empiris didirikan, jika paduan aluminium dengan tambahan kecil tembaga, mangan dan magnesium setelah pengerasan pada suhu 500 ° C dan memuaskan berdiri di 20-25 ° selama 4-5 hari, secara bertahap menjadi lebih keras dan kuat, tanpa kehilangan fleksibilitas. Prosedur ini disebut "penuaan" atau "jatuh tempo". Selama pengerasan ini atom tembaga mengisi pluralitas terkecil dari zona di batas butir. Diameter atom tembaga adalah lebih kecil dari aluminium, karena ada tegangan tekan, sehingga meningkatkan kekuatan material.

Untuk pertama kalinya alloy itu menguasai di pabrik-pabrik Jerman Durener Metallwerken dan menerima merek Dural, maka nama "duralumin". Selanjutnya, metalurgi Amerika R. B. dan komposisi Archer Dzhafris ditingkatkan dengan mengubah persentase terutama magnesium. Paduan baru yang disebut 2024, bahwa berbagai modifikasi yang banyak digunakan saat ini, tetapi seluruh keluarga paduan - "avial". Nama "Pesawat aluminium", paduan ini telah menerima hampir segera setelah membuka selengkap diganti dengan kayu dan logam dalam pembangunan pesawat.

Jenis utama dan karakteristik

Ada tiga kelompok utama:

• Keluarga aluminium-mangan (Al-Mn), dan aluminium-magnesium (Al-Mg). Ciri utama - tinggi, hampir tidak kalah dengan ketahanan aluminium korosi murni. paduan seperti merespon dengan baik untuk pengelasan dan solder, tapi memotong buruk. Tidak dikeraskan dengan perlakuan panas.
• Tahan korosi paduan aluminium-sistem magnesium-silikon (Al-Mg-Si). Pengerasan perlakuan panas, yaitu pendinginan pada 520 ° C diikuti dengan pendinginan air dan penuaan alami selama sekitar 10 hari. The membedakan karakteristik dari kelompok bahan - ketahanan korosi yang tinggi bila digunakan dalam kondisi normal, dan di bawah stres.
• paduan struktural, aluminium-tembaga-magnesium (Al-Cu-Mg). dasar mereka - doped tembaga, mangan, magnesium dan aluminium. Dengan memvariasikan proporsi dari elemen paduan pesawat disiapkan aluminium, karakteristik dari yang mungkin berbeda.

Bahan dari kelompok kedua memiliki sifat mekanik yang baik, tetapi sangat rentan terhadap korosi dari keluarga pertama dan kedua dari paduan. Tingkat kerentanan terhadap korosi tergantung pada jenis perawatan permukaan, yang masih diperlukan untuk melindungi dicat atau anodized. Ketahanan korosi meningkat dengan memperkenalkan bagian dari paduan mangan.

Selain tiga jenis utama dari paduan juga penempaan dibedakan paduan, tahan panas, tinggi-kekuatan struktural et al. Apakah yang diperlukan untuk sifat aplikasi tertentu.

Menandai paduan penerbangan

standar internasional pesawat pertama aluminium menandai digit menunjukkan unsur-unsur paduan utama dari paduan:

• 1000 - aluminium murni.
• 2000 - duralumin paduan, paduan dengan tembaga. Pada periode tertentu - paduan kedirgantaraan yang paling umum. Karena sensitivitas tinggi terhadap korosi retak tegang semakin digantikan oleh 7000 paduan seri.
• 3000 - paduan elemen - mangan.
• 4000 - paduan elemen - silikon. Paduan juga dikenal sebagai Silumin.
• 5000 - paduan elemen - magnesium.
• 6000 - paduan yang paling plastik. Paduan unsur - magnesium dan silikon. Termozakalke dapat dikenakan untuk meningkatkan kekuatan, tetapi rendah dalam parameter ini 2000 dan 7000 series.
• 7000 - termal mengeras paduan, paling tahan lama aluminium pesawat kelas. Unsur-unsur paduan utama - seng dan magnesium.

Menandai sosok kedua - paduan aluminium modifikasi setelah nomor urut awal - jumlah "0". Final dua tokoh - dari jumlah paduan, informasi tentang kemurnian dari kotoran. Jika paduan prototipe ditambahkan ke karakter kelima menandai "X".

Hari ini, yang paling umum aluminium pesawat kelas: 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Fitur yang membedakan dari paduan ini adalah: ringan, keuletan, ketangguhan yang baik, ketahanan terhadap abrasi, korosi dan stres yang tinggi. Dalam industri pesawat terbang paduan yang paling banyak digunakan - udara 6061 dan 7075.

struktur

Utama aluminium pesawat elemen paduan adalah tembaga, magnesium, silikon, mangan, dan seng. Persentase berat dari unsur-unsur dalam paduan menentukan karakteristik seperti kekuatan, fleksibilitas, ketahanan terhadap dampak mekanik, dll paduan dasar - aluminium, paduan unsur dasar :. Tembaga (2,2-5,2% berat), magnesium (0, 2-2,7%) dan mangan (0,2-1%).

Sebuah keluarga pesawat paduan aluminium-silikon (4-13% massa) dengan konten kecil dari unsur-unsur lain paduan - tembaga, mangan, magnesium, zinc, titanium, berilium. Ini digunakan untuk pembuatan bagian kompleks, juga dikenal sebagai silumin atau cor paduan aluminium. Keluarga aluminium-magnesium alloy (1-13% berat) dengan unsur-unsur lain memiliki daktilitas yang tinggi dan ketahanan korosi.

Peran tembaga dalam komposisi aluminium pesawat

Kehadiran tembaga di komposisi penerbangan paduan kontribusi untuk penguatan, namun pada saat yang sama adalah buruk bagi ketahanan korosi. Menjatuhkan pada batas butir selama pendinginan, tembaga membuat paduan rentan terhadap korosi sumuran, stres korosi dan korosi intergranular. Zona kaya tembaga galvanically lebih katodik dari matriks aluminium sekitarnya dan karena itu lebih rentan terhadap korosi terjadi dengan mekanisme elektrokimia. Peningkatan kadar tembaga dalam berat paduan sampai 12% meningkatkan sifat kekuatan karena pengerasan partikulat selama penuaan. Ketika kandungan tembaga dalam komposisi lebih dari 12% paduan menjadi rapuh.

Bidang aplikasi

paduan aluminium adalah logam yang jual paling populer. Cahaya Pesawat berat kekuatan paduan aluminium kelas membuat ini pilihan yang baik bagi banyak industri dari pesawat ke barang rumah tangga (ponsel, earphone, senter). paduan aluminium yang digunakan dalam pembuatan kapal, manufaktur mobil, konstruksi, w / d transportasi di industri nuklir.

Secara luas diklaim paduan dengan kadar tembaga moderat (2014, 2024 dll). Profil dari paduan ini memiliki ketahanan korosi yang tinggi, kemampuan kerja yang baik, tempat mampu las. Dari mereka yang dibuat desain yang bertanggung jawab dari pesawat, truk berat, kendaraan militer.

Senyawa pesawat aluminium sifat

Pengelasan paduan pesawat dilakukan secara eksklusif dalam gas inert pelindung. gas disukai adalah helium, argon atau campurannya. Ini memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi dari helium. Ini menentukan perilaku suhu yang lebih menguntungkan dari lingkungan pengelasan yang memungkinkan Anda untuk menjadi cukup nyaman untuk menghubungkan elemen struktur berdinding tebal. Penggunaan campuran gas perisai meningkatkan ventilasi. Probabilitas pembentukan pori-pori di las sangat berkurang.

Penggunaan dalam industri pesawat terbang

paduan aluminium pesawat awalnya dibuat khusus untuk pembangunan pesawat. Dari jumlah tersebut, perumahan terbuat dari komponen mesin pesawat terbang, sasis, tangki bahan bakar, dan perangkat ikat lainnya. Rincian dari aluminium pesawat yang digunakan dalam kompartemen penumpang interior.

2xxx paduan aluminium seri digunakan untuk produksi bagian terkena suhu tinggi. node rincian ringan dimuat, bahan bakar, dan sistem minyak hidrolik yang terbuat dari paduan 3xxx, 5xxx dan 6xxx. Yang paling banyak digunakan dalam industri pesawat terbang adalah paduan 7075. Dari itu unsur-unsur yang dibuat untuk beroperasi pada beban besar, dengan suhu rendah, ketahanan tinggi terhadap korosi. Dasar dari paduan aluminium, dan utama elemen paduan magnesium, seng dan tembaga. Dari itu dibuat profil kekuatan struktur pesawat, bagian shell.