الألومنيوم الطائرات: الخصائص

نظرا لسهولة، ليونة والمقاومة للتآكل من الألومنيوم أصبحت مادة لا غنى عنها في العديد من الصناعات. الألومنيوم الطائرات - مجموعة من السبائك المختلفة في إدراج عالية المغنيسيوم قوة والسليكون والنحاس، والمنغنيز. نقل قوة إضافية إلى سبائك بواسطة م. ن. "تأثير الشيخوخة" - وهي طريقة خاصة من تصلب تحت تأثير لفترة طويلة بيئة الغلاف الجوي العدوانية. اخترع سبيكة في أوائل القرن 20th تحت اسم الدوراليومين مزيج من ألمونيوم و نحاس، التي تعرف الآن أيضا تحت اسم "AVIAL".

تعريف. الخلفية التاريخية

بداية التاريخ من سبائك الألومنيوم الطيران هي السنة 1909. الألمانية مهندس المعدنية ألفريد ويلم أنشئت تجريبيا، إذا سبائك الألومنيوم مع إضافة صغيرة من النحاس والمنغنيز والمغنيسيوم بعد تصلب عند درجة حرارة 500 ° C وإخماد يقف في 20-25 درجة لمدة 4-5 أيام، يصبح تدريجيا أكثر صعوبة و أقوى، دون أن تفقد المرونة. ويسمى هذا الإجراء "الشيخوخة" أو "مرحلة النضج". خلال هذه تصلب ذرات النحاس ملء أصغر وافر من المناطق في حدود الحبوب. قطر ذرة النحاس هو أصغر من الألومنيوم، لأن هناك إجهاد ضغط، مما يزيد من قوة المادة.

لأول مرة كان يتقن سبيكة في المصانع الألمانية Dürener Metallwerken وحصل على العلامة التجارية السحائي، ومن هنا جاء اسم "الدوراليومين مزيج من ألمونيوم و نحاس". وفي وقت لاحق، بالمعادن الأمريكي R. B. وتكوين آرتشر Dzhafris تحسنت عن طريق تغيير نسبة المغنيسيوم أساسا. سبائك جديد يسمى 2024 التي تستخدم فيها مختلف التعديلات على نطاق واسع اليوم، ولكن جميع أفراد الأسرة من سبائك - "AVIAL". اسم "الألومنيوم الطائرات"، وقد تلقت هذه السبائك على الفور تقريبا بعد فتح تماما كما حل محل الخشب والمعادن في بناء الطائرات.

الأنواع الرئيسية والخصائص

هناك ثلاث مجموعات رئيسية هي:

• عائلة من الألمنيوم والمنغنيز (آل المنغنيز)، والألمنيوم والمغنيزيوم (آل المغنيسيوم). السمة الرئيسية - عالية، لا يكاد أدنى من محض مقاومة الألومنيوم للتآكل. هذه السبائك تستجيب بشكل جيد لحام وحام، ولكن قطع سيئة. لا صلابة من قبل المعالجة الحرارية.
• سبائك الألومنيوم نظام مقاومة للتآكل من المغنيسيوم والسيليكون (آل المغنيسيوم سي). تصلب المعالجة الحرارية، وهما التبريد في 520 ° C تليها تبريد المياه والشيخوخة الطبيعية لمدة 10 يوما. السمة المميزة لهذه المجموعة من المواد - مقاومة التآكل عالية عند استخدامها في الظروف العادية، وتحت الضغط.
• سبائك الهيكلية، والألمنيوم والنحاس والمغنيسيوم (آل النحاس والمغنيسيوم). أساسها - مخدر النحاس والمنغنيز والمغنيسيوم والألومنيوم. من خلال تغيير نسب العناصر صناعة السبائك الطائرات أعد الألومنيوم، وخصائص قد تختلف منها.

مواد المجموعة الأخيرة تمتلك خصائص ميكانيكية جيدة، ولكن معرضة جدا للتآكل من الأسرة الأولى والثانية من السبائك. درجة قابلية للتآكل تعتمد على نوع من المعالجة السطحية، والتي لا يزال ضروريا لحماية رسمت أو بأكسيد. يتم زيادة مقاومة التآكل من خلال طرح جزء من سبائك المنغنيز.

بالإضافة إلى ثلاثة أنواع رئيسية من سبائك أيضا تزوير حاليا السبائك، ومقاومة للحرارة، عالية القوة الهيكلية وآخرون. هل من الضروري للخصائص التطبيق معينة.

وضع علامات على سبائك الطيران

المعايير الدولية الأولى الألومنيوم الطائرات أرقام بمناسبة يشير إلى عناصر صناعة السبائك الرئيسية للسبائك:

• 1000 - الألمنيوم النقي.
• 2000 - سبائك الدوراليومين مزيج من ألمونيوم و نحاس، مخلوط مع النحاس. في فترة معينة - سبيكة الطيران الأكثر شيوعا. نظرا لحساسية عالية لتكسير الإجهاد تآكل يتم استبدال متزايد من 7000 سبائك سلسلة.
• العنصر صناعة السبائك - - 3000 المنغنيز.
• العنصر صناعة السبائك - - 4000 السيليكون. ومن المعروف أيضا أن سبائك كما Silumin.
• العنصر صناعة السبائك - - 5000 المغنيسيوم.
• 6000 - سبائك الأكثر البلاستيكية. صناعة السبائك العناصر - المغنيسيوم والسيليكون. Termozakalke قد يتعرض لزيادة قوة، ولكن أقل شأنا في هذه المعلمة 2000 و 7000 سلسلة.
• 7000 - تصلب حراريا سبائك، والأكثر دواما الألومنيوم الطائرات الصف. عناصر صناعة السبائك الرئيسية - الزنك والمغنيسيوم.

بمناسبة الشكل الثاني - سبائك الألومنيوم التعديلات بعد الرقم المتسلسل الأولي - الرقم "0". الرقمين النهائية - عدد سبيكة، معلومات عن نقاوتها من الشوائب. وإذا أضيف سبيكة النموذج إلى الحرف الخامس بمناسبة "X".

حتى الآن، والأكثر شيوعا الألومنيوم الطائرات الصف 1100، 2014، 2017، 3003، 2024، 2219، 2025، 5052، 5056. والسمات المميزة لهذه السبائك هي: خفة والمرونة وقوة جيدة، ومقاومة للتآكل والصدأ وارتفاع الأحمال. في صناعة الطائرات في السبائك المستخدمة على نطاق واسع - الهواء 6061 و7075.

هيكل

الألومنيوم الطائرات عناصر صناعة السبائك الرئيسية هي النحاس والمغنيسيوم والسيليكون والمنجنيز والزنك. النسبة المئوية من وزن هذه العناصر في سبيكة تحدد خصائص مثل القوة، والمرونة، ومقاومة لتأثيرات ميكانيكية وغيرها وسبيكة قاعدة - الألومنيوم، عناصر صناعة السبائك الأساسية :. النحاس (2،2-5،2٪ من الوزن) والمغنيسيوم (0، 2-2،7٪) والمنغنيز (0،2-1٪).

عائلة من الطائرات سبائك الألومنيوم والسليكون (4-13 كتلة٪) مع نسبة ضئيلة من عناصر أخرى صناعة السبائك - النحاس والمنغنيز والمغنيسيوم والزنك، والتيتانيوم، والبريليوم. وهي تستخدم لتصنيع أجزاء معقدة، المعروف أيضا باسم silumin أو سبائك الألمنيوم. عائلة من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم (1-13٪ من الوزن) مع العناصر الأخرى لديها ليونة عالية ومقاومة للتآكل.

دور النحاس في تكوين الألومنيوم الطائرات

وجود النحاس في تكوين الطيران سبائك يساهم في تعزيز، ولكن في نفس الوقت هو سيء لمقاومته للتآكل. إسقاط في حدود الحبوب خلال التبريد والنحاس يجعل سبيكة عرضة للتآكل تأليب والتآكل الإجهاد وتآكل بين الخلايا الحبيبية. المناطق الغنية بالنحاس هي بصدمة كهربائية أكثر الكاثودية من المحيط مصفوفة الألومنيوم، وبالتالي أكثر عرضة للتآكل تحدث عن طريق آلية الكهروكيميائية. زيادة محتوى النحاس في سبيكة الوزن إلى 12٪ يزيد من خصائص قوة بسبب تصلب الجسيمات أثناء الشيخوخة. عندما يكون محتوى النحاس في تكوين أكثر من 12٪ سبائك يصبح هش.

مجالات التطبيق

سبائك الألومنيوم والمعادن بيع الأكثر شعبية. الخفيفة سبائك الألومنيوم درجة الطائرات الوزن قوة تجعل هذا خيارا جيدا لكثير من الصناعات من الطائرات إلى الأدوات المنزلية (الهواتف المحمولة والسماعات، والبطاريات). وتستخدم سبائك الألومنيوم في بناء السفن وصناعة السيارات والبناء والنقل ث / D في الصناعة النووية.

ادعى على نطاق واسع سبائك مع محتوى النحاس المعتدل (2014، 2024 الخ). لمحات من هذه السبائك لها مقاومة التآكل عالية، قابلية جيدة، بقعة حام. منها مصنوعة تصميم مسؤولة الطائرات والشاحنات الثقيلة والمركبات العسكرية.

خصائص الطائرات الألومنيوم المركب

يتم لحام سبائك طائرات حصرا في غاز خامل واقية. الغازات المفضلة هي الهيليوم والأرجون أو خليط منها. فقد الموصلية الحرارية أعلى من الهيليوم. هذا يحدد سلوك درجة الحرارة أكثر ملاءمة للبيئة لحام الذي يسمح لك أن تكون مريحة بما يكفي لربط العناصر الهيكلية سميكة الجدران. استخدام خليط من الغازات يحمي يعزز تنفيس. وتقلص إلى حد كبير من احتمال تشكيل المسام في اللحام.

استخدام في صناعة الطائرات

سبائك الألومنيوم الطائرات التي أنشئت أصلا خصيصا لبناء الطائرات. من هذه، ويتكون السكن من أجزاء محركات الطائرات، وهيكل، خزانات الوقود، وأجهزة الربط الأخرى. وتستخدم تفاصيل الألومنيوم الطائرات في مقصورة الركاب الداخلية.

وتستخدم 2xxx سبائك الألومنيوم سلسلة لإنتاج الأجزاء المكشوفة لدرجات حرارة عالية. يتم إجراء العقد تفاصيل تحميل طفيفة، والوقود، وأنظمة الزيت الهيدروليكي من سبائك 3XXX، 5xxx و6XXX. الأكثر استخداما على نطاق واسع في صناعة الطائرات وسبائك 7075. من أنه يتم إجراء العناصر التي تعمل على حمولة كبيرة، مع انخفاض درجات الحرارة، ومقاومة عالية للتآكل. على أساس من سبيكة الألومنيوم هو، وكبير المغنيسيوم عناصر صناعة السبائك والزنك والنحاس. من هو جعل ملامح القوة هياكل الطائرات، وأجزاء قذيفة.