A repülőgép-alkatrészek megmunkálása során számos tényezőt kell figyelembe venni, mint például az alkatrész alakja, súlya és tartóssága.Ezek a tényezők befolyásolják a repülőgép repülésbiztonságát és gazdaságosságát.A repülőgépgyártáshoz mindig is az alumínium volt a választott anyag, mint fő arany.A modern sugárhajtóművekben azonban a teljes szerkezetnek csak 20 százalékát teszi ki.
A könnyű repülőgépek iránti növekvő kereslet miatt a modern repülőgépiparban egyre nagyobb az olyan kompozit anyagok használata, mint a szénerősítésű polimerek és a méhsejtszerkezetű anyagok.A repülőgépgyártó vállalatok kezdik kutatni az alumíniumötvözetek alternatíváját – a repülési minőségű rozsdamentes acélt.Ennek a rozsdamentes acélnak az aránya az új repülőgép-alkatrészekben növekszik.Elemezzük az alumíniumötvözetek és a rozsdamentes acélok felhasználását és különbségeit a modern repülőgépekben.
Alumíniumötvözet alkatrészek alkalmazása a repülés területén
Az alumínium viszonylag nagyon könnyű fémanyag, tömege körülbelül 2,7 g/cm3 (gramm per köbcentiméter).Bár az alumínium könnyebb és olcsóbb, mint a rozsdamentes acél, az alumínium nem olyan erős és korrózióálló, mint a rozsdamentes acél, és nem olyan erős és korrózióálló, mint a rozsdamentes acél.A rozsdamentes acél szilárdság tekintetében felülmúlja az alumíniumot.
Bár az alumíniumötvözetek használata a repülőgépgyártás számos területén visszaesett, az alumíniumötvözetek továbbra is fontos helyet foglalnak el a modern repülőgépgyártásban, és számos speciális alkalmazási területen az alumínium még mindig erős, könnyű anyag.Nagy rugalmassága és könnyű megmunkálhatósága miatt az alumínium sokkal olcsóbb, mint sok kompozit anyag vagy titán.Fémes tulajdonságait is tovább javíthatja, ha más fémekkel, például rézzel, magnéziummal, mangánnal és cinkkel ötvözi, vagy hideg- vagy hőkezeléssel.
A repülőgép-alkatrészek gyártásához széles körben használt alumíniumötvözetek a következők:
1. 7075-ös alumíniumötvözet (alumínium/cink)
2. 7475-02 alumíniumötvözet (alumínium/cink/magnézium/szilícium/króm)
3. 6061-es alumíniumötvözet (alumínium/magnézium/szilícium)
A 7075, az alumínium és a cink kombinációja, az egyik leggyakrabban használt ötvözet a repülési alkalmazásokban, kiváló mechanikai tulajdonságokkal, rugalmassággal, szilárdsággal és fáradtságállósággal rendelkezik.
A 7475-02 alumínium, cink, szilícium és króm kombinációja, míg a 6061 alumíniumot, magnéziumot és szilíciumot tartalmaz.Az, hogy melyik ötvözetre van szükség, teljes mértékben a terminál tervezett alkalmazásától függ.Bár a repülőgépen sok alumíniumötvözet alkatrész dekoratív, könnyű súlya és merevsége szempontjából az alumíniumötvözet a legjobb választás.
A repülőgépiparban általánosan használt alumíniumötvözet az alumínium szkandium.Szkandium hozzáadása az alumíniumhoz növeli a fém szilárdságát és hőállóságát.Az alumínium szkandium használata az üzemanyag-hatékonyságot is javítja.Mivel ez a sűrűbb anyagok, például az acél és a titán alternatívája, ezeknek az anyagoknak a könnyebb alumínium szkandiummal való helyettesítése súlyt takaríthat meg, ezáltal javul az üzemanyag-hatékonyság és a repülőgépváz merevsége.
Rozsdamentes acél alkatrészek alkalmazása a repülésben
A repülőgépiparban a rozsdamentes acél használata meglepő az alumíniumhoz képest.A rozsdamentes acél nagyobb súlya miatt az űrrepülésben való felhasználása minden eddiginél jobban megnőtt.
A rozsdamentes acél a vasalapú ötvözetek családjára utal, amely legalább 11% krómot tartalmaz, amely vegyület megakadályozza a vas korrodálódását és hőállóságot biztosít.A rozsdamentes acél különböző típusai közé tartoznak a nitrogén, alumínium, szilícium, kén, titán, nikkel, réz, szelén, nióbium és molibdén elemek.Sokféle rozsdamentes acél létezik, több mint 150 rozsdamentes acélfajta létezik, és az általánosan használt rozsdamentes acél az összes rozsdamentes acél körülbelül egytizedét teszi ki.A rozsdamentes acélból lemez, lemez, rúd, huzal és cső készíthető, így számos alkalmazásra alkalmas.
A rozsdamentes acéloknak öt fő csoportja van, amelyeket elsősorban kristályszerkezetük alapján osztályoznak.Ezek a rozsdamentes acélok:
1. Ausztenites rozsdamentes acél
2. Ferrites rozsdamentes acél
3. Martenzites rozsdamentes acél
4. Duplex rozsdamentes acél
5. Csapadékban edzett rozsdamentes acél
Mint fentebb említettük, a rozsdamentes acél ötvözet, amely acél és króm kombinációjából áll.A rozsdamentes acél szilárdsága közvetlenül összefügg az ötvözet krómtartalmával.Minél nagyobb a krómtartalom, annál nagyobb az acél szilárdsága.A rozsdamentes acél magas korrózióállósága és magas hőmérséklete miatt alkalmas számos repülőgép-alkatrészhez, beleértve a működtetőket, rögzítőelemeket és futómű-alkatrészeket.
A rozsdamentes acél repülőgép-alkatrészek használatának előnyei:
Bár erősebb, mint az alumínium, a rozsdamentes acél általában sokkal nehezebb.Az alumíniumhoz képest azonban a rozsdamentes acél alkatrészeknek két fontos előnye van:
1. A rozsdamentes acél magas korrózióállósággal rendelkezik.
2. A rozsdamentes acél erősebb és kopásállóbb.
A rozsdamentes acél nyírási modulusa és olvadáspontja is nehezebben feldolgozható, mint az alumíniumötvözeteké.
Ezek a tulajdonságok kritikusak számos repülőgép-alkatrész számára, és a rozsdamentes acél alkatrészek nélkülözhetetlen helyet foglalnak el az űrhajózási alkalmazásokban.A rozsdamentes acél előnyei közé tartozik még a kiváló hő- és tűzállóság, fényes, szép megjelenés.Megjelenés és kiváló higiéniai minőség.A rozsdamentes acél gyártása is egyszerű.Amikor a repülőgép-alkatrészeket pontos előírások szerint kell hegeszteni, megmunkálni vagy vágni, a rozsdamentes acél anyagok kiváló teljesítménye különösen szembetűnő.Egyes rozsdamentes acélötvözetek rendkívül nagy ütésállósággal rendelkeznek, ami a nagy repülőgépek biztonságát is befolyásolja.és a tartósság fontos tényező.
Az idő múlásával a repülőgépipar sokszínűbbé vált, és a modern repülőgép-járművek nagyobb valószínűséggel készülnek rozsdamentes acél karosszériával vagy repülőgépvázzal.Annak ellenére, hogy drágábbak, sokkal erősebbek is, mint az alumínium, és a helyszíntől függően különböző minőségű rozsdamentes acéllal a rozsdamentes acél használata továbbra is kiváló szilárdság-tömeg arányt biztosít.
Feladás időpontja: 2023.02.02