Ёсць шмат фактараў, якія неабходна ўлічваць пры апрацоўцы дэталяў для аэракасмічнага прымянення, такіх як форма дэталі, вага і трываласць.Гэтыя фактары паўплываюць на бяспеку палёту і эканамічнасць самалёта.Матэрыялам выбару для аэракасмічнай вытворчасці заўсёды быў алюміній як галоўнае золата.Аднак у сучасных рэактыўных самалётах ён складае толькі 20 працэнтаў ад агульнай структуры.
У сувязі з ростам попыту на лёгкія самалёты ў сучаснай аэракасмічнай прамысловасці расце выкарыстанне кампазітных матэрыялаў, такіх як палімеры, армаваныя вугляродам, і сотавыя матэрыялы.Аэракасмічныя вытворчыя кампаніі пачынаюць даследаваць альтэрнатыву алюмініевым сплавам — нержавеючую сталь авіяцыйнага класа.Доля гэтай нержавеючай сталі ў новых кампанентах самалётаў расце.Давайце прааналізуем выкарыстанне і адрозненні паміж алюмініевымі сплавамі і нержавеючай сталлю ў сучасных самалётах.
Прымяненне дэталяў з алюмініевых сплаваў у аэракасмічнай галіне
Алюміній з'яўляецца адносна вельмі лёгкім металічным матэрыялам, вагой каля 2,7 г/см3 (грам на кубічны сантыметр).Нягледзячы на тое, што алюміній лягчэй і менш дарагі, чым нержавеючая сталь, алюміній не такі трывалы і ўстойлівы да карозіі, як нержавеючая сталь, і не такі трывалы і ўстойлівы да карозіі, як нержавеючая сталь.Па трываласці нержавеючая сталь пераўзыходзіць алюміній.
Нягледзячы на тое, што выкарыстанне алюмініевых сплаваў скарацілася ў многіх аспектах аэракасмічнай вытворчасці, алюмініевыя сплавы па-ранейшаму займаюць важнае месца ў сучасным самалётабудаванні, і для многіх канкрэтных ужыванняў алюміній па-ранейшаму з'яўляецца моцным і лёгкім матэрыялам.З-за высокай пластычнасці і прастаты апрацоўкі алюміній нашмат танней, чым многія кампазітныя матэрыялы або тытан.Ён таксама можа яшчэ больш палепшыць свае металічныя ўласцівасці шляхам сплаву яго з іншымі металамі, такімі як медзь, магній, марганец і цынк, або шляхам халоднай або цеплавой апрацоўкі.
Алюмініевыя сплавы, якія шырока выкарыстоўваюцца ў вытворчасці аэракасмічных дэталяў, ўключаюць:
1. Алюмініевы сплаў 7075 (алюміній/цынк)
2. Алюмініевы сплаў 7475-02 (алюміній/цынк/магній/крэмній/хром)
3. Алюмініевы сплаў 6061 (алюміній/магній/крэмній)
7075, спалучэнне алюмінія і цынку, з'яўляецца адным з найбольш часта выкарыстоўваюцца сплаваў у аэракасмічных прымяненнях, прапаноўваючы выдатныя механічныя ўласцівасці, пластычнасць, трываласць і ўстойлівасць да стомленасці.
7475-02 - гэта спалучэнне алюмінія, цынку, крэмнію і хрому, а 6061 змяшчае алюміній, магній і крэмній.Які патрэбны сплаў цалкам залежыць ад меркаванага прымянення тэрмінала.Нягледзячы на тое, што многія дэталі з алюмініевага сплаву на самалёце з'яўляюцца дэкаратыўнымі, з пункту гледжання лёгкасці і цвёрдасці, алюмініевы сплаў з'яўляецца лепшым выбарам.
Звычайны алюмініевы сплаў, які выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці, - гэта алюмініевы скандый.Даданне скандыю ў алюміній павялічвае трываласць і тэрмаўстойлівасць металу.Выкарыстанне алюмініевага скандыю таксама павышае паліўную эфектыўнасць.Паколькі гэта альтэрнатыва больш шчыльным матэрыялам, такім як сталь і тытан, замена гэтых матэрыялаў больш лёгкім алюмініевым скандыем можа зэканоміць вагу, тым самым палепшыўшы паліўную эфектыўнасць і трываласць цвёрдасці планера.
Прымяненне дэталяў з нержавеючай сталі ў касманаўтыцы
У аэракасмічнай прамысловасці выкарыстанне нержавеючай сталі выклікае здзіўленне ў параўнанні з алюмініем.З-за большай вагі нержавеючай сталі яе выкарыстанне ў аэракасмічных прылажэннях павялічылася як ніколі.
Нержавеючая сталь адносіцца да сямейства сплаваў на аснове жалеза, якія змяшчаюць не менш за 11% хрому, злучэння, якое прадухіляе карозію жалеза і забяспечвае тэрмаўстойлівасць.Розныя тыпы нержавеючай сталі ўключаюць азот, алюміній, крэмній, серу, тытан, нікель, медзь, селен, ніёбій і малібдэн.Існуе шмат відаў нержавеючай сталі, існуе больш за 150 гатункаў нержавеючай сталі, і часта выкарыстоўваная нержавеючая сталь складае толькі адну дзесятую частку ад агульнай колькасці нержавеючай сталі.З нержавеючай сталі можна вырабляць ліст, пласціну, брусок, дрот і трубку, што робіць яе прыдатнай для розных ужыванняў.
Ёсць пяць асноўных груп нержавеючай сталі, якія класіфікуюцца галоўным чынам па іх крышталічнай структуры.Гэта нержавеючая сталь:
1. Аўстэнітная нержавеючая сталь
2. Ферытная нержавеючая сталь
3. Мартэнсітная нержавеючая сталь
4. Дуплексная нержавеючая сталь
5. Нержавеючая сталь, загартаваная ападкамі
Як ужо згадвалася вышэй, нержавеючая сталь - гэта сплаў, які складаецца з камбінацыі сталі і хрому.Трываласць нержавеючай сталі напрамую залежыць ад утрымання хрому ў сплаве.Чым вышэй утрыманне хрому, тым вышэй трываласць сталі.Высокая ўстойлівасць нержавеючай сталі да карозіі і высокіх тэмператур робіць яе прыдатнай для цэлага шэрагу аэракасмічных кампанентаў, уключаючы прывады, крапежныя дэталі і кампаненты шасі.
Перавагі выкарыстання нержавеючай сталі для аэракасмічных дэталяў:
Нягледзячы на тое, што нержавеючая сталь мацнейшая за алюміній, яна звычайна нашмат цяжэйшая.Але ў параўнанні з алюмініем дэталі з нержавеючай сталі маюць дзве важныя перавагі:
1. Нержавеючая сталь валодае высокай устойлівасцю да карозіі.
2. Нержавеючая сталь больш трывалая і зносаўстойлівая.
Модуль зруху і тэмпература плаўлення нержавеючай сталі таксама больш складаныя ў апрацоўцы, чым алюмініевыя сплавы.
Гэтыя ўласцівасці маюць вырашальнае значэнне для многіх аэракасмічных дэталяў, а дэталі з нержавеючай сталі займаюць незаменнае месца ў аэракасмічных прылажэннях.Да вартасцяў нержавеючай сталі таксама адносяць выдатную жаро- і вогнеўстойлівасць, яркі, прыгожы знешні выгляд.Знешні выгляд і выдатныя гігіенічныя якасці.Нержавеючая сталь таксама простая ў вырабе.Калі кампаненты самалёта неабходна зварваць, апрацоўваць або рэзаць у адпаведнасці з дакладнымі спецыфікацыямі, выдатныя характарыстыкі матэрыялаў з нержавеючай сталі асабліва прыкметныя.Некаторыя сплавы нержавеючай сталі валодаюць надзвычай высокай ударатрываласцю, што таксама ўплывае на бяспеку вялікіх самалётаў.і даўгавечнасць з'яўляюцца важнымі фактарамі.
З цягам часу аэракасмічная прамысловасць стала больш разнастайнай, і сучасныя аэракасмічныя транспартныя сродкі, хутчэй за ўсё, будуюцца з кузавамі або планерамі з нержавеючай сталі.Нягледзячы на тое, што яны даражэйшыя, яны таксама значна мацнейшыя за алюміній, і з рознымі гатункамі нержавеючай сталі ў залежнасці ад сцэны выкарыстанне нержавеючай сталі можа забяспечыць выдатныя суадносіны трываласці і вагі.
Час публікацыі: 2 сакавіка 2023 г