Postoje mnogi čimbenici koje treba uzeti u obzir kod strojne obrade dijelova za primjenu u zrakoplovstvu, kao što su oblik dijela, težina i trajnost.Ovi čimbenici će utjecati na sigurnost leta i ekonomičnost zrakoplova.Materijal izbora za zrakoplovnu proizvodnju uvijek je bio aluminij kao glavno zlato.U modernim mlažnjacima, međutim, čini samo 20 posto ukupne strukture.
Zbog sve veće potražnje za lakim zrakoplovima, uporaba kompozitnih materijala kao što su polimeri ojačani ugljikom i saćasti materijali raste u modernoj zrakoplovnoj industriji.Tvrtke za proizvodnju zrakoplova počinju istraživati alternativu aluminijskim legurama - nehrđajući čelik za zrakoplove.Udio ovog nehrđajućeg čelika u novim komponentama zrakoplova raste.Analizirajmo upotrebu i razlike između aluminijskih legura i nehrđajućeg čelika u modernim zrakoplovima.
Primjena dijelova od aluminijskih legura u zrakoplovstvu
Aluminij je relativno vrlo lagan metalni materijal, težine oko 2,7 g/cm3 (grama po kubnom centimetru).Iako je aluminij lakši i jeftiniji od nehrđajućeg čelika, aluminij nije tako čvrst i otporan na koroziju kao nehrđajući čelik, te nije tako čvrst i otporan na koroziju kao nehrđajući čelik.Nehrđajući čelik je superiorniji od aluminija u pogledu čvrstoće.
Iako je uporaba aluminijskih legura opala u mnogim aspektima zrakoplovne proizvodnje, aluminijske legure još uvijek zauzimaju važno mjesto u modernoj proizvodnji zrakoplova, a za mnoge specifične primjene aluminij je još uvijek jak, lagan materijal.Zbog svoje visoke duktilnosti i lakoće obrade, aluminij je mnogo jeftiniji od mnogih kompozitnih materijala ili titana.Također može dodatno poboljšati svoja metalna svojstva legiranjem s drugim metalima kao što su bakar, magnezij, mangan i cink ili hladnom ili toplinskom obradom.
Aluminijske legure koje se široko koriste u proizvodnji zrakoplovnih dijelova uključuju:
1. Aluminijska legura 7075 (aluminij/cink)
2. Aluminijska legura 7475-02 (aluminij/cink/magnezij/silicij/krom)
3. Aluminijska legura 6061 (aluminij/magnezij/silicij)
7075, kombinacija aluminija i cinka, jedna je od najčešće korištenih legura u zrakoplovnim primjenama, koja nudi izvrsna mehanička svojstva, duktilnost, čvrstoću i otpornost na zamor.
7475-02 je kombinacija aluminija, cinka, silicija i kroma, dok 6061 sadrži aluminij, magnezij i silicij.Koja je legura potrebna ovisi u potpunosti o namjeravanoj primjeni terminala.Iako su mnogi dijelovi od aluminijske legure na zrakoplovu dekorativni, u smislu male težine i krutosti, aluminijska legura je najbolji izbor.
Uobičajena legura aluminija koja se koristi u zrakoplovnoj industriji je aluminij skandij.Dodavanjem skandija aluminiju povećava se čvrstoća metala i otpornost na toplinu.Korištenje aluminij skandijuma također poboljšava učinkovitost goriva.Budući da je to alternativa gušćim materijalima kao što su čelik i titan, zamjena tih materijala lakšim aluminijskim skandijem može uštedjeti na težini, čime se poboljšava učinkovitost goriva i čvrstoća krutosti konstrukcije zrakoplova.
Primjena dijelova od nehrđajućeg čelika u zrakoplovstvu
U zrakoplovnoj industriji uporaba nehrđajućeg čelika je iznenađujuća u usporedbi s aluminijem.Zbog veće težine nehrđajućeg čelika, njegova se upotreba u zrakoplovnim primjenama povećala više nego ikad.
Nehrđajući čelik odnosi se na obitelj legura na bazi željeza koje sadrže najmanje 11% kroma, spoja koji sprječava korodiranje željeza i pruža otpornost na toplinu.Različite vrste nehrđajućeg čelika uključuju elemente dušik, aluminij, silicij, sumpor, titan, nikal, bakar, selen, niobij i molibden.Postoje mnoge vrste nehrđajućeg čelika, postoji više od 150 vrsta nehrđajućeg čelika, a često korišteni nehrđajući čelik čini samo jednu desetinu ukupnog broja nehrđajućeg čelika.Od nehrđajućeg čelika može se izraditi lim, ploča, šipka, žica i cijev, što ga čini prikladnim za razne primjene.
Postoji pet glavnih skupina nehrđajućih čelika klasificiranih prvenstveno prema njihovoj kristalnoj strukturi.Ovi nehrđajući čelici su:
1. Austenitni nehrđajući čelik
2. Feritni nehrđajući čelik
3. Martenzitni nehrđajući čelik
4. Duplex nehrđajući čelik
5. Nehrđajući čelik očvrsnut taloženjem
Kao što je gore spomenuto, nehrđajući čelik je legura sastavljena od kombinacije čelika i kroma.Čvrstoća nehrđajućeg čelika izravno je povezana s udjelom kroma u leguri.Što je veći sadržaj kroma, veća je čvrstoća čelika.Visoka otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju i visoke temperature čini ga prikladnim za niz komponenti u zrakoplovstvu, uključujući aktuatore, pričvršćivače i komponente stajnog trapa.
Prednosti korištenja nehrđajućeg čelika za dijelove zrakoplovstva:
Iako je čvršći od aluminija, nehrđajući čelik općenito je mnogo teži.Ali u usporedbi s aluminijem, dijelovi od nehrđajućeg čelika imaju dvije važne prednosti:
1. Nehrđajući čelik ima visoku otpornost na koroziju.
2. Nehrđajući čelik je jači i otporniji na habanje.
Modul smicanja i talište nehrđajućeg čelika također je teže obraditi od aluminijskih legura.
Ta su svojstva ključna za mnoge dijelove zrakoplovstva, a dijelovi od nehrđajućeg čelika zauzimaju nezamjenjiv položaj u primjenama zrakoplovstva.Prednosti nehrđajućeg čelika također uključuju izvrsnu otpornost na toplinu i vatru, svijetao, lijep izgled.Izgled i izvrsna higijenska kvaliteta.Nehrđajući čelik je također jednostavan za proizvodnju.Kada komponente zrakoplova treba zavariti, strojno obraditi ili rezati prema preciznim specifikacijama, izvrsna izvedba materijala od nehrđajućeg čelika posebno je istaknuta.Određene legure nehrđajućeg čelika imaju izuzetno visoku otpornost na udarce, što također utječe na sigurnost velikih zrakoplova.i trajnost su važni čimbenici.
S vremenom je zrakoplovna industrija postala raznolikija, a moderna zrakoplovna vozila vjerojatnije će biti izgrađena s karoserijom ili konstrukcijom od nehrđajućeg čelika.Unatoč tome što su skuplji, također su mnogo jači od aluminija, a s različitim stupnjevima nehrđajućeg čelika ovisno o sceni, upotreba nehrđajućeg čelika još uvijek može pružiti izvrstan omjer čvrstoće i težine.
Vrijeme objave: 02. ožujka 2023