Aviatsiya alyuminiy: xususiyatlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Yengilligi, egiluvchanligi va korroziyaga chidamliligi tufayli alyuminiy sanoatning koʻplab sohalarida ajralmas materialga aylandi. Aviatsiya alyuminiy - magniy, kremniy, mis va marganets qo'shilishi bilan kuchayganligi bilan ajralib turadigan qotishmalar guruhi. Qo'shimcha kuch qotishma deb ataladigan yordami bilan beriladi. "qarish effekti" - uzoq vaqt davomida agressiv atmosfera muhiti ta'sirida qattiqlashuvning maxsus usuli. Qotishma 20-asr boshida ixtiro qilingan, duralumin deb ataladi, hozirda "avial" deb ham ataladi.

Tanrif. Tarixiy ekskursiya

Aviatsiya alyuminiy qotishmalari tarixining boshlanishi 1909 yil deb hisoblanadi. Nemis metallurgiya muhandisi Alfred Vilm eksperimental ravishda aniqladiki, agar alyuminiy qotishmasi mis, marganets va magniyning ozgina qo'shilishi bilan 500 ° C haroratda sovigan va tez sovutilgandan keyin 4-5 kun davomida 20-25 daraja haroratda saqlanadi., u egiluvchanlikni yo'qotmasdan asta-sekin qattiqroq va kuchliroq bo'ladi. Jarayon "qarish" yoki "etilish" deb nomlangan. Bunday qattiqlashuv jarayonida mis atomlari to'ldiriladidon chegaralarida ko'plab mayda zonalar. Mis atomining diametri alyuminiynikidan kichikroq, shuning uchun bosim kuchlanishi paydo bo'ladi, buning natijasida materialning mustahkamligi ortadi.

Birinchi marta qotishma Dürener Metallwerken nemis zavodlarida o'zlashtirildi va Dural savdo belgisini oldi, shuning uchun "duralumin" nomini oldi. Keyinchalik, amerikalik metallurglar R. Archer va V. Jafrislar, asosan, magniyning foizini o'zgartirib, kompozitsiyani yaxshiladilar. Yangi qotishma 2024 deb nomlandi, u hozir ham turli xil modifikatsiyalarda keng qo'llaniladi va qotishmalarning butun oilasi Avial deb ataladi. Ushbu qotishma "aviatsion alyuminiy" nomini deyarli kashf qilingandan so'ng oldi, chunki u samolyot konstruktsiyalarida yog'och va metallni to'liq almashtirgan.

Asosiy turlari va xususiyatlari

Uchta asosiy guruh mavjud:

• Alyuminiy-marganets (Al-Mn) va alyuminiy-magniy (Al-Mg) oilalari. Asosiy xarakteristikasi yuqori korroziyaga chidamliligi, sof alyuminiydan deyarli kam emas. Bunday qotishmalar lehim va payvandlash uchun yaxshi yordam beradi, lekin yomon kesiladi. Issiqlik bilan ishlov berilmagan.
• Alyuminiy-magniy-kremniy (Al-Mg-Si) tizimining korroziyaga chidamli qotishmalari. Ular issiqlik bilan ishlov berish orqali, ya'ni 520 ° C haroratda qattiqlashadi, so'ngra suv bilan tez sovutish va taxminan 10 kun davomida tabiiy qarish. Ushbu materiallar guruhining o'ziga xos xususiyati ularning normal sharoitlarda va stress ostida ishlaganda yuqori korroziyaga chidamliligidir.
• Tuzilish alyuminiy-mis-magniy qotishmalari (Al-Cu-Mg). Ularning asosi mis, marganets va magniy bilan qotishma alyuminiydir. Qotishtiruvchi elementlarning nisbatlarini o'zgartirish orqali xarakteristikalari har xil bo'lishi mumkin bo'lgan samolyot darajasidagi alyuminiy olinadi.

Oxirgi guruhning materiallari yaxshi mexanik xususiyatlarga ega, ammo qotishmalarning birinchi va ikkinchi oilalariga qaraganda korroziyaga juda moyil. Korroziyaga moyillik darajasi sirt ishlov berish turiga bog'liq bo'lib, u hali ham bo'yoq yoki anodizatsiya bilan himoyalangan bo'lishi kerak. Qotishma tarkibiga marganetsning kiritilishi bilan korroziyaga chidamlilik qisman ortadi.

Qotishmalarning uchta asosiy turiga qo'shimcha ravishda ma'lum bir dastur uchun zarur bo'lgan xususiyatlarga ega bo'lgan zarb qotishmalari, issiqlikka chidamli, yuqori mustahkam strukturaviy va boshqa qotishmalar ham mavjud.

Aviatsiya qotishmalarining markalanishi

Xalqaro standartlarda aviatsiya alyuminiy belgisining birinchi raqami qotishmaning asosiy qotishma elementlarini bildiradi:

• 1000 - sof alyuminiy.
• 2000 - duraluminlar, mis bilan qotishma qotishmalar. Muayyan davrda - eng keng tarqalgan aerokosmik qotishma. Stressli korroziya yorilishiga yuqori sezuvchanligi tufayli tobora ortib borayotgan 7000 seriyali qotishmalar bilan almashtirildi.
• 3000 - qotishma element - marganets.
• 4000 - qotishma element - kremniy. Qotishmalar siluminlar deb ham ataladi.
• 5000 - qotishma element - magniy.
• 6000 eng egiluvchan qotishmalardir. Qotishma elementlari magniy va kremniydir. Quvvatni oshirish uchun issiqlik bilan qattiqlashishi mumkin, ammo buparametr 2000 va 7000 seriyalaridan past.
• 7000 - termal qotib qolgan qotishmalar, eng bardoshli aviatsiya alyuminiyidir. Asosiy qotishtiruvchi elementlar rux va magniydir.

Belgilanishning ikkinchi raqami asl nusxadan keyin alyuminiy qotishmasi modifikatsiyasining seriya raqami - "0" raqamidir. Oxirgi ikki raqam - bu qotishmaning o'zi, uning aralashmalar bilan tozaligi haqidagi ma'lumotlar. Agar qotishma tajribali bo'lsa, belgiga beshinchi "X" qo'shiladi.

Bugungi kunda aviatsiya alyuminiyining eng keng tarqalgan navlari: 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Ushbu qotishmalarning o'ziga xos xususiyatlari quyidagilardir: yengillik, egiluvchanlik, ishqalanishga chidamlilik., korroziya va yuqori yuklar. Samolyot sanoatida eng ko'p ishlatiladigan qotishmalar 6061 va 7075 samolyot alyuminiyidir.

Tarkibi

Aviatsiya alyuminiyining asosiy qotishma elementlari: mis, magniy, kremniy, marganets, rux. Ushbu elementlarning qotishma tarkibidagi og'irlikdagi ulushi mustahkamlik, moslashuvchanlik, mexanik kuchlanishga chidamlilik va boshqalar kabi xususiyatlar bilan belgilanadi. Qotishma asosi alyuminiy, asosiy qotishma elementlari mis (og'irligi bo'yicha 2,2-5,2%), magniy (0,2-2,7%) va marganets (0,2-1%).

Alyuminiyning kremniyli (og'irligi bo'yicha 4-13%) boshqa qotishma elementlar - mis, marganets, magniy, rux, titan, berilliy bo'lgan aviatsiya qotishmalari oilasi. Silumin yoki quyma alyuminiy qotishmasi deb ham ataladigan murakkab qismlarni tayyorlash uchun ishlatiladi. alyuminiy-magniy qotishmalari oilasi(1-13% massa) boshqa elementlar bilan yuqori egiluvchanlik va korroziyaga chidamlilikka ega.

Samolyot alyuminiyidagi misning roli

Aviatsiya qotishmasi tarkibida misning mavjudligi uning qattiqlashishiga yordam beradi, lekin ayni paytda korroziyaga chidamliligiga yomon ta'sir qiladi. Söndürme jarayonida don chegaralarida tushib ketgan mis qotishmani chuqurchalar, kuchlanish korroziyasi va donalararo korroziyaga moyil qiladi. Misga boy joylar atrofdagi alyuminiy matritsaga qaraganda ko'proq galvanik katodga ega va shuning uchun galvanik korroziyaga nisbatan ko'proq zaifdir. Qotishma massasidagi mis miqdorining 12% gacha ko'tarilishi qarish jarayonida dispersiyaning kuchayishi tufayli mustahkamlik xususiyatlarini oshiradi. Mis miqdori 12% dan ortiq bo'lsa, qotishma mo'rt bo'ladi.

Ilova joylari

Alyuminiy qotishmalari sotuvda eng koʻp terilgan metall hisoblanadi. Samolyot darajasidagi alyuminiyning engil og'irligi va uning mustahkamligi bu qotishmani samolyotlardan uy-ro'zg'or buyumlari (mobil telefonlar, naushniklar, chiroqlar)gacha bo'lgan ko'plab sohalar uchun yaxshi tanlov qiladi. Alyuminiy qotishmalari kemasozlik, avtomobilsozlik, qurilish, temir yoʻl transporti va atom sanoatida qoʻllaniladi.

Oʻrtacha misli qotishmalar keng talabga ega (2014, 2024 va boshqalar). Ushbu qotishmalardan tayyorlangan profillar yuqori korroziyaga chidamliligi, yaxshi ishlov berish qobiliyati va nuqta payvandlash qobiliyatiga ega. Ular samolyotlar, og'ir transport vositalari va harbiy texnika uchun muhim tuzilmalarni yaratish uchun ishlatiladi.

Samolyot darajasidagi alyuminiy ulanish xususiyatlari

Aviatsiya qotishmalarini payvandlash faqat inert gazlardan himoyalangan muhitda amalga oshiriladi. Afzal gazlar: geliy, argon yoki ularning aralashmasi. Geliy yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Bu payvandlash muhitining yanada qulay harorat ko'rsatkichlarini aniqlaydi, bu esa qalin devorli strukturaviy elementlarni juda qulay tarzda ulash imkonini beradi. Himoya gazlari aralashmasidan foydalanish gazni to'liq olib tashlashga yordam beradi. Bunday holda, payvand chokida g'ovak hosil bo'lish ehtimoli sezilarli darajada kamayadi.

Samolyot ilovalari

Aviatsiya alyuminiy qotishmalari dastlab aviatsiya uskunalarini qurish uchun maxsus yaratilgan. Ulardan samolyot kuzovlari, dvigatel qismlari, shassilari, yonilg'i baklari, mahkamlagichlar va boshqalar yasaladi. Samolyotning ichki qismida aviatsiya alyuminiy qismlari ishlatiladi.

2xxx seriyali alyuminiy qotishmalari yuqori haroratga ta'sir qiladigan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yengil yuklangan agregatlarning qismlari, yoqilg'i, gidravlika va moy tizimlari 3xxx, 5xxx va 6xxx qotishmalaridan tayyorlanadi. Qotishma 7075 samolyot sanoatida eng keng qo'llanilishini oldi. Undan elementlar katta yuk ostida ishlash, past haroratlarda korroziyaga chidamliligi yuqori. Qotishmaning asosi alyuminiy, asosiy qotishma elementlari esa magniy, sink va misdir. Samolyot konstruksiyalarining quvvat profillari, teri elementlari undan tayyorlangan.