Kuna mambo mengi ya kuzingatia katika utengenezaji wa sehemu za matumizi ya angani, kama vile umbo la sehemu, uzito na uimara.Mambo haya yataathiri usalama wa safari na uchumi wa ndege.Nyenzo za chaguo kwa utengenezaji wa anga daima imekuwa alumini kama dhahabu kuu.Katika jets za kisasa, hata hivyo, inachukua asilimia 20 tu ya muundo wote.
Kwa sababu ya kuongezeka kwa mahitaji ya ndege nyepesi, matumizi ya vifaa vya mchanganyiko kama vile polima zilizoimarishwa na kaboni na nyenzo za asali yanaongezeka katika tasnia ya kisasa ya anga.Makampuni ya kutengeneza anga yanaanza kutafiti njia mbadala ya aloi za alumini—chuma cha pua cha kiwango cha anga.Uwiano wa chuma hiki cha pua katika vipengele vipya vya ndege unaongezeka.Hebu tuchambue matumizi na tofauti kati ya aloi za alumini na vyuma vya pua katika ndege za kisasa.
Utumiaji wa sehemu za aloi za alumini katika uwanja wa anga
Alumini ni nyenzo nyepesi sana ya chuma, yenye uzito wa 2.7 g/cm3 (gramu kwa kila sentimita ya ujazo).Ingawa alumini ni nyepesi na ya bei nafuu kuliko chuma cha pua, alumini haina nguvu na inastahimili kutu kama chuma cha pua, na haina nguvu na inayostahimili kutu kama chuma cha pua.Chuma cha pua ni bora kuliko alumini kwa suala la nguvu.
Ingawa matumizi ya aloi za alumini yamepungua katika nyanja nyingi za uzalishaji wa anga, aloi za alumini bado zinachukua nafasi muhimu katika utengenezaji wa ndege za kisasa, na kwa matumizi mengi maalum, alumini bado ni nyenzo kali na nyepesi.Kutokana na ductility yake ya juu na urahisi wa machining, alumini ni ghali sana kuliko vifaa vingi vya composite au titani.Inaweza pia kuboresha zaidi sifa zake za metali kwa kuiunganisha na metali zingine kama vile shaba, magnesiamu, manganese na zinki au kwa matibabu ya baridi au joto.
Aloi za alumini zinazotumiwa sana katika utengenezaji wa sehemu za anga ni pamoja na:
1. Alumini aloi 7075 (alumini/zinki)
2. Aloi ya alumini 7475-02 (alumini/zinki/magnesiamu/silicon/chromium)
3. Alumini aloi 6061 (alumini/magnesiamu/silicon)
7075, mchanganyiko wa alumini na zinki, ni mojawapo ya aloi zinazotumiwa sana katika matumizi ya anga, inayotoa sifa bora za mitambo, ductility, nguvu na upinzani wa uchovu.
7475-02 ni mchanganyiko wa alumini, zinki, silicon na chromium, wakati 6061 ina alumini, magnesiamu na silicon.Aloi ipi inahitajika inategemea kabisa matumizi yaliyokusudiwa ya terminal.Ingawa sehemu nyingi za aloi za alumini kwenye ndege ni za mapambo, kwa suala la uzani mwepesi na ugumu, aloi ya alumini ndio chaguo bora.
Aloi ya kawaida ya alumini inayotumika katika tasnia ya anga ni skandimu ya alumini.Kuongeza scandium kwa alumini huongeza nguvu ya chuma na upinzani wa joto.Kutumia scandium ya alumini pia inaboresha ufanisi wa mafuta.Kwa kuwa ni mbadala wa nyenzo zenye mnene zaidi kama vile chuma na titani, kubadilisha nyenzo hizi na kandamu nyepesi ya alumini kunaweza kuokoa uzito, na hivyo kuboresha ufanisi wa mafuta na uimara wa uthabiti wa fremu ya hewa.
Utumiaji wa sehemu za chuma cha pua kwenye anga
Katika sekta ya anga, matumizi ya chuma cha pua ni ya kushangaza ikilinganishwa na alumini.Kwa sababu ya uzito mzito wa chuma cha pua, matumizi yake katika matumizi ya anga yameongezeka zaidi kuliko hapo awali.
Chuma cha pua kinarejelea familia ya aloi za chuma zilizo na angalau 11% ya chromium, kiwanja ambacho huzuia chuma kushika kutu na kutoa upinzani wa joto.Aina tofauti za chuma cha pua ni pamoja na vipengele vya nitrojeni, alumini, silicon, sulfuri, titani, nikeli, shaba, selenium, niobium na molybdenum.Kuna aina nyingi za chuma cha pua, kuna zaidi ya alama 150 za chuma cha pua, na chuma cha pua kinachotumiwa kawaida huchangia takriban moja ya kumi ya jumla ya idadi ya chuma cha pua.Chuma cha pua kinaweza kufanywa kuwa karatasi, sahani, bar, waya na bomba, na kuifanya kufaa kwa matumizi mbalimbali.
Kuna vikundi vitano vikuu vya vyuma vya pua vilivyoainishwa kimsingi na muundo wao wa fuwele.Vyuma hivi vya pua ni:
1. Austenitic chuma cha pua
2. Ferritic chuma cha pua
3. Martensitic chuma cha pua
4. Duplex chuma cha pua
5. Unyevu ulifanya chuma cha pua kigumu
Kama ilivyoelezwa hapo juu, chuma cha pua ni aloi inayojumuisha mchanganyiko wa chuma na chromium.Nguvu ya chuma cha pua inahusiana moja kwa moja na maudhui ya chromium katika alloy.Ya juu ya maudhui ya chromium, juu ya nguvu ya chuma.Ustahimilivu wa juu wa chuma cha pua dhidi ya kutu na halijoto ya juu huifanya kufaa kwa anuwai ya vipengee vya angani, ikiwa ni pamoja na viambata, vifunga na vifaa vya kutua.
Faida za kutumia chuma cha pua kwa sehemu za anga:
Ingawa ina nguvu kuliko alumini, chuma cha pua kwa ujumla ni nzito zaidi.Lakini ikilinganishwa na alumini, sehemu za chuma cha pua zina faida mbili muhimu:
1. Chuma cha pua kina upinzani wa juu wa kutu.
2. Chuma cha pua kina nguvu na sugu zaidi.
Moduli ya shear na kiwango myeyuko cha chuma cha pua pia ni ngumu zaidi kusindika kuliko aloi za alumini.
Sifa hizi ni muhimu kwa sehemu nyingi za anga, na sehemu za chuma cha pua huchukua nafasi ya lazima katika matumizi ya anga.Faida za chuma cha pua pia ni pamoja na joto bora na upinzani wa moto, mkali, kuonekana mzuri.Muonekano na ubora bora wa usafi.Chuma cha pua pia ni rahisi kutengeneza.Wakati vipengele vya ndege vinahitaji kuunganishwa, kutengenezwa kwa mashine au kukatwa kwa vipimo sahihi, utendaji bora wa nyenzo za chuma cha pua huonekana hasa.Aloi fulani za chuma cha pua zina upinzani wa juu sana wa athari, ambayo pia huathiri usalama wa ndege kubwa.na uimara ni mambo muhimu.
Baada ya muda, sekta ya anga imekuwa tofauti zaidi, na magari ya kisasa ya anga yana uwezekano mkubwa wa kujengwa na miili ya chuma cha pua au fremu za hewa.Licha ya kuwa ghali zaidi, pia zina nguvu zaidi kuliko alumini, na kwa viwango tofauti vya chuma cha pua kulingana na eneo, matumizi ya chuma cha pua bado yanaweza kutoa uwiano bora wa nguvu-kwa-uzito.
Muda wa posta: Mar-02-2023