Aviasiya alüminiumu: xüsusiyyətlər

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Yüngüllüyünə, çevikliyinə və korroziyaya davamlılığına görə alüminium bir çox sənaye sahələrində əvəzolunmaz materiala çevrilmişdir. Aviasiya alüminiumu maqnezium, silisium, mis və manqan daxil olmaqla artan gücü ilə xarakterizə olunan ərintilər qrupudur. Sözdə köməyi ilə ərintiyə əlavə güc verilir. "yaşlanma effekti" - uzun müddət aqressiv atmosfer mühitinin təsiri altında sərtləşmənin xüsusi üsulu. Bu ərinti 20-ci əsrin əvvəllərində icad edilmişdir, duralumin adlanır və hazırda "avial" kimi də tanınır.

Tərif. Tarixi ekskursiya

Aviasiya alüminium ərintilərinin tarixinin başlanğıcı 1909-cu il hesab olunur. Alman metallurgiya mühəndisi Alfred Wilm eksperimental olaraq müəyyən etdi ki, 500 ° C temperaturda söndürüldükdən və sürətli soyuduqdan sonra bir az mis, manqan və maqnezium əlavə edilmiş bir alüminium ərintisi 4-5 gün ərzində 20-25 dərəcə temperaturda saxlanılırsa., çevikliyini itirmədən tədricən daha sərt və möhkəm olur. Prosedur "yaşlanma" və ya "yetişmə" adlanırdı. Belə sərtləşmə prosesində mis atomları doldurulurtaxıl sərhədlərində çoxlu kiçik zonalar. Mis atomunun diametri alüminiumdan kiçikdir, buna görə də sıxılma gərginliyi yaranır, nəticədə materialın gücü artır.

Ərinti ilk dəfə Alman Dürener Metallwerken fabriklərində mənimsənildi və Dural ticarət markasını aldı, buna görə də "duralumin" adını aldı. Sonradan amerikalı metallurqlar R. Archer və V. Jafris əsasən maqneziumun faizini dəyişdirərək tərkibi yaxşılaşdırdılar. Yeni ərinti 2024 adlandırıldı, indi də müxtəlif modifikasiyalarda geniş istifadə olunur və bütün ərintilər ailəsi Avial adlanır. Bu ərinti kəşf edildikdən dərhal sonra "aviasiya alüminiumu" adını aldı, çünki təyyarə konstruksiyalarında ağac və metalı tamamilə əvəz etdi.

Əsas növlər və xüsusiyyətlər

Üç əsas qrup var:

• Alüminium-manqan (Al-Mn) və alüminium-maqnezium (Al-Mg) ailələri. Əsas xüsusiyyət yüksək korroziyaya davamlıdır, təmiz alüminiumdan demək olar ki, aşağıdır. Bu cür ərintilər lehimləmə və qaynaq üçün yaxşı işləyir, lakin zəif kəsilir. İstilik müalicəsi ilə bərkidilmir.
• Alüminium-maqnezium-silikon (Al-Mg-Si) sisteminin korroziyaya davamlı ərintiləri. Onlar istilik müalicəsi ilə sərtləşirlər, yəni 520 ° C temperaturda sərtləşmə, sonra su ilə sürətli soyutma və təxminən 10 gün təbii yaşlanma. Bu material qrupunun fərqli xüsusiyyəti onların normal şəraitdə və gərginlik altında istismar zamanı yüksək korroziyaya davamlılığıdır.
• Struktur alüminium-mis-maqnezium ərintiləri (Al-Cu-Mg). Onların əsası mis, manqan və maqnezium ilə ərintilənmiş alüminiumdur. Alaşımlı elementlərin nisbətlərini dəyişdirərək, xüsusiyyətləri fərqli ola bilən təyyarə dərəcəli alüminium əldə edilir.

Sonuncu qrupun materialları yaxşı mexaniki xassələrə malikdir, lakin ərintilərin birinci və ikinci ailələrinə nisbətən korroziyaya çox həssasdırlar. Korroziyaya həssaslıq dərəcəsi hələ də boya və ya anodizasiya ilə qorunmalı olan səth müalicəsinin növündən asılıdır. Korroziyaya davamlılıq ərintinin tərkibinə manqanın daxil edilməsi ilə qismən artır.

Üç əsas ərinti növünə əlavə olaraq, müəyyən bir tətbiq üçün lazım olan xüsusiyyətlərə malik olan döymə ərintiləri, istiliyədavamlı, yüksək möhkəmlikli struktur və digər ərintilər də var.

Aviasiya ərintilərinin markalanması

Beynəlxalq standartlarda aviasiya alüminium nişanının birinci rəqəmi ərintinin əsas ərinti elementlərini göstərir:

• 1000 - təmiz alüminium.
• 2000 - duraluminlər, mis ilə ərintilər. Müəyyən bir dövrdə - ən çox yayılmış aerokosmik ərintisi. Stressli korroziya krekinqinə yüksək həssaslıq səbəbindən getdikcə 7000 seriyalı ərintilərlə əvəz edilmişdir.
• 3000 - ərinti elementi - manqan.
• 4000 - ərinti elementi - silisium. Ərintilər həmçinin siluminlər kimi tanınır.
• 5000 - ərinti elementi - maqnezium.
• 6000 ən elastik ərintilərdir. Alaşımlı elementlər maqnezium və silikondur. Gücü artırmaq üçün istiliklə sərtləşdirilə bilər, lakin buparametr 2000 və 7000 seriyalarından aşağıdır.
• 7000 - istiliklə bərkidilmiş ərintilər, ən davamlı aviasiya alüminiumu. Əsas ərinti elementləri sink və maqneziumdur.

İşarənin ikinci rəqəmi orijinaldan sonra alüminium ərintisi modifikasiyasının seriya nömrəsidir - "0" nömrəsi. Son iki rəqəm ərintinin özünün nömrəsi, çirkləri ilə təmizliyi haqqında məlumatdır. Əgər ərinti təcrübəlidirsə, işarəyə beşinci "X" əlavə edilir.

Bu gün aviasiya alüminiumunun ən çox yayılmış növləri: 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Bu ərintilərin fərqləndirici xüsusiyyətləri bunlardır: yüngüllük, möhkəmlik, sürtünmə müqaviməti., korroziya və yüksək yüklər. Təyyarə sənayesində ən çox istifadə edilən ərintilər 6061 və 7075 təyyarə alüminiumudur.

Tərkibi

Aviasiya alüminiumunun əsas ərinti elementləri bunlardır: mis, maqnezium, silisium, manqan, sink. Bu elementlərin ərintidə çəkiyə görə faizi möhkəmlik, elastiklik, mexaniki gərginliyə davamlılıq və s. kimi əlamətlərlə müəyyən edilir. Ərintinin əsasını alüminium, əsas ərinti elementləri mis (çəki ilə 2,2-5,2%) təşkil edir. maqnezium (0. 2-2.7%) və manqan (0.2-1%).

Mis, manqan, maqnezium, sink, titan, berilyum az miqdarda olan silisiumlu (çəki ilə 4-13%) alüminiumun aviasiya ərintiləri ailəsi. Silumin və ya tökmə alüminium ərintisi kimi də tanınan mürəkkəb hissələri hazırlamaq üçün istifadə olunur. alüminium-maqnezium ərintisi ailəsi(1-13% kütlə) digər elementlərlə birlikdə yüksək çevikliyə və korroziyaya davamlılığa malikdir.

Təyyarə alüminiumunda misin rolu

Aviasiya ərintisi tərkibində misin olması onun bərkiməsinə kömək edir, eyni zamanda onun korroziyaya davamlılığına pis təsir göstərir. Söndürmə prosesi zamanı taxıl sərhədlərində düşmək, mis ərintini çuxura, gərginlik korroziyasına və qranullararası korroziyaya həssas edir. Mislə zəngin sahələr, ətrafdakı alüminium matrisdən daha çox qalvanik katodikdir və buna görə də qalvanik korroziyaya daha həssasdır. Alaşımın kütləsindəki mis miqdarının 12% -ə qədər artması qocalma zamanı dispersiyanın güclənməsi səbəbindən güc xüsusiyyətlərini artırır. Tərkibindəki mis 12%-dən çox olan ərinti kövrək olur.

Tətbiq sahələri

Alüminium ərintiləri satışda ən çox axtarılan metaldır. Təyyarə dərəcəli alüminiumun yüngül çəkisi və gücü bu ərintini təyyarələrdən tutmuş məişət əşyalarına (mobil telefonlar, qulaqlıqlar, fənərlər) kimi bir çox sənaye sahələri üçün yaxşı seçim edir. Alüminium ərintiləri gəmiqayırma, avtomobil, tikinti, dəmir yolu nəqliyyatı və nüvə sənayesində istifadə olunur.

Mülayim mis tərkibli ərintilər geniş tələb olunur (2014, 2024 və s.). Bu ərintilərdən hazırlanmış profillər yüksək korroziyaya davamlılığa, yaxşı emal qabiliyyətinə və ləkə qaynaq qabiliyyətinə malikdir. Onlar təyyarələr, ağır nəqliyyat vasitələri, hərbi texnika üçün kritik strukturların hazırlanmasında istifadə olunur.

Təyyarə dərəcəli alüminium birləşmə xüsusiyyətləri

Aviasiya ərintilərinin qaynağı yalnız inert qazların qoruyucu mühitində aparılır. Üstünlük verilən qazlar bunlardır: helium, arqon və ya onların qarışığı. Helium daha yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir. Bu, qaynaq mühitinin daha əlverişli temperatur göstəricilərini müəyyənləşdirir, bu da qalın divarlı struktur elementləri olduqca rahat birləşdirməyə imkan verir. Qoruyucu qazların qarışığının istifadəsi qazın daha tam çıxarılmasına kömək edir. Bu halda qaynaqda məsamələrin əmələ gəlməsi ehtimalı əhəmiyyətli dərəcədə azalır.

Təyyarə tətbiqləri

Aviasiya alüminium ərintiləri əvvəlcə aviasiya avadanlığının tikintisi üçün xüsusi olaraq yaradılmışdır. Onlardan təyyarənin kuzovları, mühərrik hissələri, şassiləri, yanacaq çənləri, bərkidicilər və s. hazırlanır. Salonun salonunda aviasiya alüminium hissələri istifadə olunur.

2xxx seriyalı alüminium ərintiləri yüksək temperaturlara məruz qalan hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur. Yüngül yüklü aqreqatların hissələri, yanacaq, hidravlik və yağ sistemləri 3xxx, 5xxx və 6xxx ərintilərindən hazırlanır. Ərinti 7075 təyyarə sənayesində ən geniş tətbiqi əldə etmişdir. Elementlər ondan əhəmiyyətli yük altında, korroziyaya yüksək müqavimətlə aşağı temperaturda işləmək üçün hazırlanır. Alaşımın əsasını alüminium, əsas ərinti elementləri isə maqnezium, sink və misdir. Təyyarə konstruksiyalarının güc profilləri, dəri elementləri ondan hazırlanır.