Există mulți factori de luat în considerare la prelucrarea pieselor pentru aplicații aerospațiale, cum ar fi forma piesei, greutatea și durabilitatea.Acești factori vor afecta siguranța zborului și economia aeronavei.Materialul ales pentru producția aerospațială a fost întotdeauna aluminiul ca principal aur.În avioanele moderne, însă, reprezintă doar 20 la sută din structura totală.
Datorită cererii tot mai mari de aeronave ușoare, utilizarea materialelor compozite, cum ar fi polimerii armați cu carbon și materialele tip fagure, este în creștere în industria aerospațială modernă.Companiile de producție aerospațială încep să caute o alternativă la aliajele de aluminiu - oțel inoxidabil de calitate pentru aviație.Proporția acestui oțel inoxidabil în componentele aeronavelor noi este în creștere.Să analizăm utilizările și diferențele dintre aliajele de aluminiu și oțelurile inoxidabile în aeronavele moderne.
Aplicarea pieselor din aliaj de aluminiu în domeniul aerospațial
Aluminiul este un material metalic relativ foarte ușor, cântărind aproximativ 2,7 g/cm3 (grame pe centimetru cub).Deși aluminiul este mai ușor și mai puțin costisitor decât oțelul inoxidabil, aluminiul nu este la fel de puternic și rezistent la coroziune precum oțelul inoxidabil și nu este la fel de puternic și rezistent la coroziune ca oțelul inoxidabil.Oțelul inoxidabil este superior aluminiului în ceea ce privește rezistența.
Deși utilizarea aliajelor de aluminiu a scăzut în multe aspecte ale producției aerospațiale, aliajele de aluminiu încă ocupă un loc important în producția de aeronave moderne și, pentru multe aplicații specifice, aluminiul este încă un material puternic și ușor.Datorită ductilității sale ridicate și ușurinței de prelucrare, aluminiul este mult mai puțin costisitor decât multe materiale compozite sau titan.De asemenea, își poate îmbunătăți și mai mult proprietățile metalice prin alierea cu alte metale precum cuprul, magneziul, manganul și zincul sau prin tratament la rece sau termic.
Aliajele de aluminiu utilizate pe scară largă în fabricarea pieselor aerospațiale includ:
1. Aliaj de aluminiu 7075 (aluminiu/zinc)
2. Aliaj de aluminiu 7475-02 (aluminiu/zinc/magneziu/siliciu/crom)
3. Aliaj de aluminiu 6061 (aluminiu/magneziu/siliciu)
7075, o combinație de aluminiu și zinc, este unul dintre cele mai frecvent utilizate aliaje în aplicațiile aerospațiale, oferind proprietăți mecanice excelente, ductilitate, rezistență și rezistență la oboseală.
7475-02 este o combinație de aluminiu, zinc, siliciu și crom, în timp ce 6061 conține aluminiu, magneziu și siliciu.Ce aliaj este necesar depinde în întregime de aplicația prevăzută a terminalului.Deși multe piese din aliaj de aluminiu de pe aeronave sunt decorative, în ceea ce privește greutatea ușoară și rigiditatea, aliajul de aluminiu este cea mai bună alegere.
Un aliaj obișnuit de aluminiu utilizat în industria aerospațială este aluminiul scandiul.Adăugarea de scandiu la aluminiu crește rezistența metalului și rezistența la căldură.Utilizarea aluminiului scandiu îmbunătățește și eficiența combustibilului.Deoarece este o alternativă la materialele mai dense, cum ar fi oțelul și titanul, înlocuirea acestor materiale cu aluminiu scandiu mai ușor poate economisi greutate, îmbunătățind astfel eficiența combustibilului și rezistența rigidității corpului aeronavei.
Aplicarea pieselor din oțel inoxidabil în industria aerospațială
În industria aerospațială, utilizarea oțelului inoxidabil este surprinzătoare în comparație cu aluminiul.Datorită greutății mai mari a oțelului inoxidabil, utilizarea sa în aplicații aerospațiale a crescut mai mult ca niciodată.
Oțelul inoxidabil se referă la o familie de aliaje pe bază de fier care conțin cel puțin 11% crom, un compus care previne corodarea fierului și oferă rezistență la căldură.Diferite tipuri de oțel inoxidabil includ elemente azot, aluminiu, siliciu, sulf, titan, nichel, cupru, seleniu, niobiu și molibden.Există multe tipuri de oțel inoxidabil, există mai mult de 150 de grade de oțel inoxidabil, iar oțelul inoxidabil utilizat în mod obișnuit reprezintă doar aproximativ o zecime din numărul total de oțel inoxidabil.Oțelul inoxidabil poate fi transformat în tablă, placă, bară, sârmă și tub, făcându-l potrivit pentru o varietate de aplicații.
Există cinci grupuri principale de oțeluri inoxidabile clasificate în principal după structura lor cristalină.Aceste oțeluri inoxidabile sunt:
1. Oțel inoxidabil austenitic
2. Oțel inoxidabil feritic
3. Oțel inoxidabil martensitic
4. Oțel inoxidabil duplex
5. Oțel inoxidabil întărit prin precipitații
După cum sa menționat mai sus, oțelul inoxidabil este un aliaj compus dintr-o combinație de oțel și crom.Rezistența oțelului inoxidabil este direct legată de conținutul de crom din aliaj.Cu cât conținutul de crom este mai mare, cu atât rezistența oțelului este mai mare.Rezistența ridicată a oțelului inoxidabil la coroziune și la temperaturi ridicate îl face potrivit pentru o gamă largă de componente aerospațiale, inclusiv dispozitive de acționare, elemente de fixare și componente ale trenului de aterizare.
Avantajele utilizării oțelului inoxidabil pentru piese aerospațiale:
Deși mai puternic decât aluminiul, oțelul inoxidabil este în general mult mai greu.Dar, în comparație cu aluminiu, piesele din oțel inoxidabil au două avantaje importante:
1. Oțelul inoxidabil are rezistență ridicată la coroziune.
2. Oțelul inoxidabil este mai puternic și mai rezistent la uzură.
Modulul de forfecare și punctul de topire ale oțelului inoxidabil sunt, de asemenea, mai dificil de prelucrat decât aliajele de aluminiu.
Aceste proprietăți sunt critice pentru multe piese aerospațiale, iar piesele din oțel inoxidabil ocupă o poziție indispensabilă în aplicațiile aerospațiale.Avantajele oțelului inoxidabil includ, de asemenea, rezistență excelentă la căldură și foc, aspect strălucitor, frumos.Aspect și calitate igienă excelentă.Oțelul inoxidabil este, de asemenea, ușor de fabricat.Atunci când componentele aeronavei trebuie sudate, prelucrate sau tăiate la specificații precise, performanța excelentă a materialelor din oțel inoxidabil este deosebit de importantă.Anumite aliaje de oțel inoxidabil au rezistență la impact extrem de mare, ceea ce afectează și siguranța aeronavelor mari.și durabilitatea sunt factori importanți.
De-a lungul timpului, industria aerospațială a devenit mai diversă, iar vehiculele aerospațiale moderne au mai multe șanse să fie construite cu caroserii sau corpuri de avioane din oțel inoxidabil.În ciuda faptului că sunt mai scumpe, sunt, de asemenea, mult mai rezistente decât aluminiul și, cu diferite grade de oțel inoxidabil în funcție de scenă, utilizarea oțelului inoxidabil poate oferi totuși un raport excelent rezistență-greutate.
Ora postării: Mar-02-2023