Er zijn veel factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het bewerken van onderdelen voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen, zoals de vorm, het gewicht en de duurzaamheid van het onderdeel.Deze factoren zullen van invloed zijn op de vliegveiligheid en de economie van het vliegtuig.Het materiaal bij uitstek voor de productie van lucht- en ruimtevaartproducten is altijd aluminium geweest als belangrijkste goudsoort.In moderne vliegtuigen maakt het echter slechts 20 procent uit van de totale structuur.
Door de toenemende vraag naar lichte vliegtuigen neemt het gebruik van composietmaterialen zoals met koolstof versterkte polymeren en honingraatmaterialen in de moderne lucht- en ruimtevaartindustrie toe.Luchtvaartproductiebedrijven beginnen onderzoek te doen naar een alternatief voor aluminiumlegeringen: roestvrij staal van luchtvaartkwaliteit.Het aandeel van dit roestvast staal in nieuwe vliegtuigonderdelen stijgt.Laten we het gebruik en de verschillen tussen aluminiumlegeringen en roestvrij staal in moderne vliegtuigen analyseren.
Toepassing van onderdelen van aluminiumlegeringen in de lucht- en ruimtevaart
Aluminium is een relatief zeer licht metaalmateriaal, met een gewicht van ongeveer 2,7 g/cm3 (gram per kubieke centimeter).Hoewel aluminium lichter en goedkoper is dan roestvrij staal, is aluminium niet zo sterk en corrosiebestendig als roestvrij staal, en niet zo sterk en corrosiebestendig als roestvrij staal.Roestvrij staal is qua sterkte superieur aan aluminium.
Hoewel het gebruik van aluminiumlegeringen in veel aspecten van de lucht- en ruimtevaartproductie is afgenomen, nemen aluminiumlegeringen nog steeds een belangrijke plaats in in de moderne vliegtuigbouw, en voor veel specifieke toepassingen is aluminium nog steeds een sterk, lichtgewicht materiaal.Vanwege de hoge taaiheid en het gemak van bewerking is aluminium veel goedkoper dan veel composietmaterialen of titanium.Het kan zijn metallische eigenschappen ook verder verbeteren door het te legeren met andere metalen zoals koper, magnesium, mangaan en zink of door koude- of warmtebehandeling.
Aluminiumlegeringen die veel worden gebruikt bij de vervaardiging van onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart zijn onder meer:
1. Aluminiumlegering 7075 (aluminium/zink)
2. Aluminiumlegering 7475-02 (aluminium/zink/magnesium/silicium/chroom)
3. Aluminiumlegering 6061 (aluminium/magnesium/silicium)
7075, een combinatie van aluminium en zink, is een van de meest gebruikte legeringen in lucht- en ruimtevaarttoepassingen en biedt uitstekende mechanische eigenschappen, ductiliteit, sterkte en weerstand tegen vermoeidheid.
7475-02 is een combinatie van aluminium, zink, silicium en chroom, terwijl 6061 aluminium, magnesium en silicium bevat.Welke legering nodig is, hangt geheel af van de beoogde toepassing van de terminal.Hoewel veel onderdelen van aluminiumlegeringen in het vliegtuig decoratief zijn, is aluminiumlegering in termen van licht gewicht en stijfheid de beste keuze.
Een veel voorkomende aluminiumlegering die in de lucht- en ruimtevaartindustrie wordt gebruikt, is aluminiumscandium.Het toevoegen van scandium aan aluminium verhoogt de sterkte en hittebestendigheid van het metaal.Het gebruik van aluminiumscandium verbetert ook de brandstofefficiëntie.Omdat het een alternatief is voor dichtere materialen zoals staal en titanium, kan het vervangen van deze materialen door lichter aluminium scandium gewicht besparen, waardoor het brandstofverbruik en de sterkte van de stijfheid van het casco worden verbeterd.
Toepassing van roestvrijstalen onderdelen in de lucht- en ruimtevaart
In de lucht- en ruimtevaartindustrie is het gebruik van roestvrij staal verrassend in vergelijking met aluminium.Vanwege het zwaardere gewicht van roestvrij staal is het gebruik ervan in lucht- en ruimtevaarttoepassingen meer dan ooit toegenomen.
Roestvast staal verwijst naar een familie legeringen op ijzerbasis die ten minste 11% chroom bevatten, een verbinding die voorkomt dat ijzer corrodeert en hittebestendigheid biedt.Verschillende soorten roestvrij staal omvatten de elementen stikstof, aluminium, silicium, zwavel, titanium, nikkel, koper, selenium, niobium en molybdeen.Er zijn veel soorten roestvrij staal, er zijn meer dan 150 soorten roestvrij staal, en het veelgebruikte roestvrij staal is slechts goed voor ongeveer een tiende van het totale aantal roestvrij staal.Roestvast staal kan worden verwerkt tot plaat, plaat, staaf, draad en buis, waardoor het geschikt is voor uiteenlopende toepassingen.
Er zijn vijf hoofdgroepen roestvast staal, voornamelijk geclassificeerd op basis van hun kristalstructuur.Deze roestvaste staalsoorten zijn:
1. Austenitisch roestvrij staal
2. Ferritisch roestvrij staal
3. Martensitisch roestvrij staal
4. Duplexroestvrij staal
5. Neerslaggehard roestvrij staal
Zoals hierboven vermeld, is roestvrij staal een legering die bestaat uit een combinatie van staal en chroom.De sterkte van roestvrij staal houdt rechtstreeks verband met het chroomgehalte in de legering.Hoe hoger het chroomgehalte, hoe hoger de sterkte van het staal.De hoge weerstand van roestvrij staal tegen corrosie en hoge temperaturen maakt het geschikt voor een reeks luchtvaartcomponenten, waaronder actuatoren, bevestigingsmiddelen en landingsgestelcomponenten.
Voordelen van het gebruik van roestvrij staal voor lucht- en ruimtevaartonderdelen:
Hoewel sterker dan aluminium, is roestvrij staal over het algemeen veel zwaarder.Maar vergeleken met aluminium hebben roestvrijstalen onderdelen twee belangrijke voordelen:
1. Roestvrij staal heeft een hoge corrosieweerstand.
2. Roestvrij staal is sterker en slijtvaster.
Ook zijn de afschuifmodulus en het smeltpunt van roestvrij staal moeilijker te verwerken dan aluminiumlegeringen.
Deze eigenschappen zijn van cruciaal belang voor veel lucht- en ruimtevaartonderdelen, en roestvrijstalen onderdelen nemen een onmisbare positie in in lucht- en ruimtevaarttoepassingen.De voordelen van roestvrij staal omvatten ook uitstekende hitte- en brandwerendheid, een helder, mooi uiterlijk.Uiterlijk en uitstekende hygiënische kwaliteit.Roestvrij staal is ook eenvoudig te vervaardigen.Wanneer vliegtuigonderdelen volgens nauwkeurige specificaties moeten worden gelast, bewerkt of gesneden, komen de uitstekende prestaties van roestvrijstalen materialen bijzonder naar voren.Bepaalde roestvaststaallegeringen hebben een extreem hoge slagvastheid, wat ook de veiligheid van grote vliegtuigen aantast.en duurzaamheid zijn belangrijke factoren.
In de loop van de tijd is de lucht- en ruimtevaartindustrie diverser geworden, en het is waarschijnlijker dat moderne lucht- en ruimtevaartvoertuigen worden gebouwd met roestvrijstalen carrosserieën of casco's.Ondanks dat ze duurder zijn, zijn ze ook veel sterker dan aluminium, en met verschillende soorten roestvrij staal, afhankelijk van de scène, kan het gebruik van roestvrij staal nog steeds een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding bieden.
Posttijd: 02 maart 2023