Ilmailu- ja avaruussovelluksiin tarkoitettujen osien työstyksessä on otettava huomioon monia tekijöitä, kuten osien muoto, paino ja kestävyys.Nämä tekijät vaikuttavat lentoturvallisuuteen ja lentokoneen taloudellisuuteen.Ilmailun valmistuksen materiaalina on aina ollut alumiinia pääkulta.Nykyaikaisissa suihkukoneissa sen osuus on kuitenkin vain 20 prosenttia kokonaisrakenteesta.
Kevyiden lentokoneiden kasvavan kysynnän vuoksi komposiittimateriaalien, kuten hiilivahvisteisten polymeerien ja kennomateriaalien käyttö lisääntyy nykyaikaisessa ilmailuteollisuudessa.Ilmailu- ja avaruusteollisuusyritykset alkavat tutkia vaihtoehtoa alumiiniseoksille – lentokäyttöön tarkoitettua ruostumatonta terästä.Tämän ruostumattoman teräksen osuus uusissa lentokoneiden komponenteissa on kasvussa.Analysoidaan alumiiniseosten ja ruostumattomien terästen käyttötarkoituksia ja eroja nykyaikaisissa lentokoneissa.
Alumiiniseososien käyttö ilmailualalla
Alumiini on suhteellisen kevyt metallimateriaali, jonka paino on noin 2,7 g/cm3 (grammaa kuutiosenttimetriä kohti).Vaikka alumiini on kevyempää ja halvempaa kuin ruostumaton teräs, alumiini ei ole yhtä vahva ja korroosionkestävä kuin ruostumaton teräs, eikä se ole yhtä vahva ja korroosionkestävä kuin ruostumaton teräs.Ruostumaton teräs on lujuuden suhteen alumiinia parempi.
Vaikka alumiiniseosten käyttö on vähentynyt monilla ilmailu- ja avaruusteollisuuden aloilla, alumiiniseokset ovat edelleen tärkeässä asemassa nykyaikaisessa lentokonevalmistuksessa, ja monissa erityissovelluksissa alumiini on edelleen vahva, kevyt materiaali.Korkean taipuisuutensa ja työstettävyytensä ansiosta alumiini on paljon halvempaa kuin monet komposiittimateriaalit tai titaani.Se voi myös edelleen parantaa sen metallisia ominaisuuksia seostamalla sitä muiden metallien, kuten kuparin, magnesiumin, mangaanin ja sinkin kanssa tai kylmä- tai lämpökäsittelyllä.
Alumiinilejeeringit, joita käytetään laajalti ilmailu-avaruusosien valmistuksessa, sisältävät:
1. Alumiiniseos 7075 (alumiini/sinkki)
2. Alumiiniseos 7475-02 (alumiini/sinkki/magnesium/pii/kromi)
3. Alumiiniseos 6061 (alumiini/magnesium/pii)
7075, alumiinin ja sinkin yhdistelmä, on yksi yleisimmin käytetyistä seoksista ilmailusovelluksissa, ja se tarjoaa erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, sitkeys, lujuus ja väsymiskestävyys.
7475-02 on yhdistelmä alumiinia, sinkkiä, piitä ja kromia, kun taas 6061 sisältää alumiinia, magnesiumia ja piitä.Se, mitä metalliseosta tarvitaan, riippuu täysin päätteen aiotusta sovelluksesta.Vaikka monet lentokoneen alumiiniseososat ovat koristeellisia, alumiiniseos on keveyden ja jäykkyyden kannalta paras valinta.
Yleisin ilmailu- ja avaruusteollisuudessa käytetty alumiiniseos on alumiiniskandium.Skandiumin lisääminen alumiiniin lisää metallin lujuutta ja lämmönkestävyyttä.Alumiiniskandiumin käyttö parantaa myös polttoainetehokkuutta.Koska se on vaihtoehto tiheämmille materiaaleille, kuten teräkselle ja titaanille, näiden materiaalien korvaaminen kevyemmällä alumiiniskandiumilla voi säästää painoa, mikä parantaa polttoainetehokkuutta ja lentokoneen rungon jäykkyyden lujuutta.
Ruostumattomien teräsosien käyttö ilmailussa
Ilmailuteollisuudessa ruostumattoman teräksen käyttö on yllättävää alumiiniin verrattuna.Ruostumattoman teräksen raskaamman painon vuoksi sen käyttö ilmailusovelluksissa on lisääntynyt enemmän kuin koskaan.
Ruostumaton teräs viittaa rautapohjaisten metalliseosten perheeseen, joka sisältää vähintään 11 % kromia, yhdistettä, joka estää raudan syöpymistä ja tarjoaa lämmönkestävyyden.Ruostumattoman teräksen eri tyyppejä ovat typpi, alumiini, pii, rikki, titaani, nikkeli, kupari, seleeni, niobium ja molybdeeni.Ruostumatonta terästä on monenlaisia, ruostumattomia teräslajeja on yli 150, ja yleisesti käytetty ruostumaton teräs muodostaa vain noin kymmenesosan ruostumattoman teräksen kokonaismäärästä.Ruostumattomasta teräksestä voidaan valmistaa levyä, levyä, tankoa, lankaa ja putkia, mikä tekee siitä sopivan monenlaisiin sovelluksiin.
Ruostumattomia teräksiä on viisi pääryhmää, jotka luokitellaan ensisijaisesti niiden kiderakenteen mukaan.Nämä ruostumattomat teräkset ovat:
1. Austeniittista ruostumatonta terästä
2. Ferriittistä ruostumatonta terästä
3. Martensiittista ruostumatonta terästä
4. Duplex ruostumaton teräs
5. Saostuskarkaistu ruostumaton teräs
Kuten edellä mainittiin, ruostumaton teräs on metalliseos, joka koostuu teräksen ja kromin yhdistelmästä.Ruostumattoman teräksen lujuus riippuu suoraan seoksen kromipitoisuudesta.Mitä korkeampi kromipitoisuus on, sitä suurempi on teräksen lujuus.Ruostumattoman teräksen korkea korroosionkestävyys ja korkeita lämpötiloja tekevät siitä sopivan useille ilmailukomponenteille, mukaan lukien toimilaitteet, kiinnikkeet ja laskutelineiden komponentit.
Ruostumattoman teräksen käytön edut ilmailun osissa:
Vaikka ruostumaton teräs on vahvempi kuin alumiini, se on yleensä paljon raskaampaa.Mutta alumiiniin verrattuna ruostumattomilla teräsosilla on kaksi tärkeää etua:
1. Ruostumattomalla teräksellä on korkea korroosionkestävyys.
2. Ruostumaton teräs on vahvempaa ja kulutusta kestävämpää.
Myös ruostumattoman teräksen leikkauskerroin ja sulamispiste ovat vaikeampia käsitellä kuin alumiiniseoksia.
Nämä ominaisuudet ovat kriittisiä monille ilmailun osille, ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut osat ovat välttämättömässä asemassa ilmailusovelluksissa.Ruostumattoman teräksen etuja ovat myös erinomainen lämmön- ja palonkestävyys, kirkas, kaunis ulkonäkö.Ulkonäkö ja erinomainen hygieeninen laatu.Ruostumaton teräs on myös helppo valmistaa.Kun lentokoneen osia on hitsattava, koneistettava tai leikattava tarkkojen vaatimusten mukaan, ruostumattoman teräksen materiaalien erinomainen suorituskyky on erityisen näkyvä.Tietyillä ruostumattomilla terässeoksilla on erittäin korkea iskunkestävyys, mikä vaikuttaa myös suurten lentokoneiden turvallisuuteen.ja kestävyys ovat tärkeitä tekijöitä.
Ajan myötä ilmailuteollisuus on monimuotoistunut, ja nykyaikaiset ilmailu-ajoneuvot valmistetaan todennäköisemmin ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla rungoilla tai rungoilla.Vaikka ne ovat kalliimpia, ne ovat myös paljon vahvempia kuin alumiini, ja erilaisilla ruostumattoman teräksen laaduilla olosuhteista riippuen ruostumattoman teräksen käyttö voi silti tarjota erinomaisen lujuus-painosuhteen.
Postitusaika: 02.03.2023