Sem létt málmblöndur sem skiptir sköpum fyrir flugflutningatæki eru fjölþjóðlegir vélrænir eiginleikar álblöndur nátengdir smíði þess. Með því að breyta helstu málmblöndu í álfelgu uppbyggingu er hægt að breyta smíði álblandans og smásmyndir vélrænni eiginleika og annarra eiginleika (svo sem tæringarþol og suðuárangur) efnisins geta verið verulega bættar. Hingað til hefur örkornun orðið efnilegasta tækniþróunarstefna til að hámarka smíði ál málmblöndur og bæta umfangsmikla eiginleika álfelgursefna.Scandium(SC) er áhrifaríkasta örþéttingin sem er þekktur fyrir ál málmblöndur. Leysni Scandium í ál fylki er minna en 0,35 wt%, með því að bæta snefilmagni af skandiþluttum við ál málmblöndur getur í raun bætt smásjá þeirra, aukið styrkleika þeirra, hörku, plastleika, hitauppstreymi og tæringarþol. Scandium hefur margvísleg líkamleg áhrif í ál málmblöndur, þar með talin styrking fastra lausna, styrkingu agna og hömlun á endurkristöllun. Þessi grein mun kynna sögulega þróun, nýjustu framfarir og hugsanlegar notkanir á Scandium sem innihalda ál málmblöndur á sviði framleiðslu flugbúnaðar.
Rannsóknir og þróun álskandi ál
Að bæta við Scandium sem málmblöndu við ál málmblöndur er hægt að rekja til sjöunda áratugarins. Á þeim tíma var mest af verkinu unnið í Binary Al Sc og Ternary ALMG SC álskerfi. Á áttunda áratugnum framkvæmdi Bayekov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Sovétríkin vísindaakademíuna og All Russian Institute of Light Alloy Research rannsóknir á kerfisbundinni rannsókn á formi og fyrirkomulagi skandíums í ál málmblöndur. Eftir næstum fjörutíu ára áreynslu hafa 14 bekk af álskandi málmblöndur verið þróaðar í þremur helstu röð (Al Mg SC, Al Li SC, Al Zn Mg SC). Leysni Scandium atómanna í áli er lítil og með því að nota viðeigandi hitameðferðarferli er hægt að fella út þéttleika AL3SC nano botnfall. Þessi úrkomufasi er næstum kúlulaga, með litlum agnum og dreifðri dreifingu, og hefur gott samfellt samband við ál fylkið, sem getur bætt stofuhita styrk ál málmblöndur. Að auki hafa AL3SC nano botnfall góðan hitastöðugleika og grófuþol við hátt hitastig (innan 400 ℃), sem er afar gagnlegt fyrir sterka hitaþol málmblöndunnar. Í rússnesku úr áli skandi málmblöndur hafa 1570 álfelgur vakið mikla athygli vegna mesta styrkleika og breiðasta notkunar. Þessi málmblöndur sýnir framúrskarandi afköst á vinnuhitastiginu -196 ℃ til 70 ℃ og hefur náttúrulega ofurplasticity, sem getur komið í stað rússnesku gerð LF6 álfelgur (ál magnesíumblöndur sem aðallega samanstendur af áli, magnesíum, kopar, mangan og silikon) fyrir hleðslusoðandi mannvirki í fljótandi súrefnismiðli, með verulega bættri afköstum. Að auki hefur Rússland einnig þróað ál sink magnesíumsskandi málmblöndur, fulltrúi árið 1970, með efnislegan styrk yfir 500MPa.
IðnvæðingarstaðaScandium ál úr áli
Árið 2015 sendi Evrópusambandið út „European Metallurgical Roadcor: Horfur fyrir framleiðendur og endanotendur“ og lögðu til að kanna suðuhæfni álMagnesíumskandi málmblöndur. Í september 2020 sendi Evrópusambandið frá sér lista yfir 29 lykil steinefnaauðlindir, þar á meðal Scandium. 5024H116 Ál magnesíumsskandíumblöndu sem þróað var með ALE ál í Þýskalandi hefur miðlungs til mikilan styrk og mikið tjónþol, sem gerir það að mjög efnilegu efni fyrir skrokkhúð. Það er hægt að nota það til að skipta um hefðbundnar 2xxx seríur ál málmblöndur og hafa verið með í AIMS03-01-055 Material Innkaupsbók. 5028 er bætt stig 5024, hentugur fyrir leysir suðu og núningshræringu. Það getur náð skriðmyndunarferli ofurbolískra samþættra veggspjalda, sem er tæringarþolinn og þarf ekki álhúð. Í samanburði við 2524 ál getur heildar uppbygging veggspjalds fuselage náð 5% byggingarþyngd. AA5024-H116 Aluminum Scandium álblaðið framleitt af AILI Aluminum Company hefur verið notað til að framleiða flugvéla og geimfar byggingaríhluta. Dæmigerð þykkt AA5024-H116 álblaðsins er 1,6 mm til 8,0 mm, og vegna lítillar þéttleika þess, miðlungs vélrænna eiginleika, mikið tæringarþol og strangt víddar frávik, getur það komið í stað 2524 álfelgur sem skinnefni Fuselage. Sem stendur hefur AA5024-H116 álblaðið verið vottað af Airbus AIMS03-04-055. Í desember 2018 sendi iðnaðar- og upplýsingatækni- og upplýsingatækni í Kína út „leiðsögn sýningarskrár fyrir fyrsta hópinn af aukasýningum um lykilatriði í nýju efni (2018 útgáfu)“, sem innihélt „High-Opeation Scandium Oxide“ í þróunarvöru fyrir nýja Materials iðnaðinn. Árið 2019 sendi iðnaðar- og upplýsingatækni- og upplýsingatækni í Kína út „leiðsögn sýningarskrár fyrir fyrsta hópinn af sýningarumsóknum Key New Materials (2019 útgáfu)“, sem innihélt „SC sem innihélt álvinnsluefni og Al Si SC Welding vír“ í þróunarsamtökum nýrra efnaiðnaðar. Kína álhópur Northeast Light Alloy hefur þróað Al Mg SC Zr Series 5B70 ál sem inniheldur skandíum og sirkon. Í samanburði við hefðbundna AL MG Series 5083 álfelgur án skandíums og sirkonar, hefur ávöxtun þess og togstyrkur aukist um meira en 30%. Ennfremur getur Al Mg SC Zr álfelgur haldið sambærilegri tæringarþol gegn 5083 álfelgnum. Sem stendur eru helstu innlendu fyrirtæki með iðnaðareinkunnScandium ál úr áliFramleiðslugeta er Northeast Light Alloy Company og Southwest Aluminum Industry. Stór stór 5B70 álskandi álblað þróað af Northeast Light Alloy Co., Ltd. getur veitt stórar álfelgur þykkar plötur með hámarksþykkt 70mm og hámarks breidd 3500 mm; Hægt er að aðlaga þunnt lakafurðir og sniðafurðir til framleiðslu, með þykkt svið 2mm til 6mm og hámarks breidd 1500mm. Suðvestur ál hefur sjálfstætt þróað 5K40 efni og náð verulegum framförum í þróun þunnra plötna. Al Zn Mg Alloy er tími að herða álfelg með miklum styrk, góðri vinnsluárangri og framúrskarandi suðuárangur. Það er ómissandi og mikilvægt burðarefni í núverandi flutningabifreiðum eins og flugvélum. Á grundvelli miðlungs styrks Weldable Alzn Mg, getur bætt við skandi og zirconium málmblöndur myndað litla og dreifða Al3 (SC, ZR) nanódeilur í smíði, sem bætir verulega vélrænni eiginleika og álags tæringu viðnáms málmblöndunnar. Langley Research Center í NASA hefur þróað ternary álskandíum ál með bekk C557, sem er tilbúið til að nota í líkanverkefnum. Static styrkur, sprunguútbreiðsla og beinbrot í þessari ál við lágan hita (-200 ℃), stofuhita og háhita (107 ℃) eru allir jafnir eða betri en 2524 ál. Northwestern University í Bandaríkjunum hefur þróað Alzn Mg Sc Alloy 7000 seríuna öfgafullan styrk ál, með togstyrk allt að 680MPa. Mynstur sameiginlegrar þróunar milli miðlungs hástyrks álskandíumblöndu og öfgafulls styrks al zn mg sc hefur verið myndað. Al Zn Mg Cu SC ál er hástyrkur álfelgur með togstyrk yfir 800 MPa. Sem stendur eru nafnasamsetningin og grunnafköstar aðallagnir í aðaleinkunnScandium ál úr álieru teknar saman á eftirfarandi hátt, eins og sýnt er í töflum 1 og 2.
Tafla 1 | Nafnsamsetning álskandi ál
Tafla 2 | Smásjá og togeiginleikar álskandi ál
Umsóknarhorfur á álskandi ál
Mikill styrkur Al Zn Mg Cu SC og Al Culi SC málmblöndur hafa verið beitt á burðarhluta burðarhluta, þar á meðal rússneska MiG-21 og MiG-29 orrustuþoturnar. Mælaborð rússneska geimfarsins „Mars-1 ″ er úr 1570 álskandidalömmu með 20%þyngdarlækkun. Hleðsluþættir tækisins í MARS-96 geimfarinu eru gerðir úr áli álfelg frá 1970 sem inniheldur skandíum og dregur úr þyngd tækisins um 10%. Í „Clean Sky“ áætluninni og „2050 flugleið“ verkefnis ESB, framkvæmdi Airbus samþætta farmfasthönnun, rannsóknir og þróun, framleiðslu og uppsetningarprófun fyrir A321 flugvélar byggðar á eftirmanni AA5028-H116 álskandium álfelgur af 5024 álskandi. Álskandi málmblöndur sem táknaðar voru með AA5028 sýndu framúrskarandi vinnslu og suðuárangur. Með því að nota háþróaða suðutækni eins og núning hrærir suðu og leysir suðu til að ná áreiðanlegri tengingu skandium sem innihalda álfelgur. Smám saman útfærsla „suðu í stað þess að hneyksla“ í styrkjum loftfara, sem styrkti þunnt plötuuppbyggingu, heldur ekki aðeins samkvæmni flugvéla og uppbyggingar, sem ná fram skilvirkri og lágmarkskostnaðarframleiðslu, heldur hefur einnig þyngdartap og þéttingaráhrif. Umsóknarrannsóknir á áli Scandium 5B70 ál af Kína Aerospace Special Materials Research Institute hefur brotist í gegnum tækni sterka snúnings á breytilegum veggþykkt íhlutum, stjórnun á tæringarþol og styrkleika styrkleika og stjórnun á suðuspennu. Það hefur útbúið álskandi aðlagandi suðuvír og liðsstyrkstuðlinn í núningsstuðul hrærslu suðu fyrir þykkar plötur í álfelgnum geta náð 0,92. China Academy of Space Technology, Central South University, og aðrir hafa framkvæmt umfangsmikla vélrænni frammistöðupróf og vinnslutilraunir á 5B70 efninu, uppfærð og endurtekið skipulagsefnisvalkerfið fyrir 5A06 og eru farin að beita 5B70 álfellu á aðalbyggingu heildarinnar styrktu veggsplötunnar á innsigluðu skála geimstöðvarinnar. Heildar veggspjald plötuuppbyggingarinnar þrýstingsskála er hannað með blöndu af rifbeinum á húð og styrkingu, sem nær hærri burðarvirkri samþættingu og hagræðingu á þyngd. Þrátt fyrir að bæta heildarstífni og styrk dregur það úr fjölda og margbreytileika tengihluta og dregur þannig úr þyngdinni enn frekar en viðheldur miklum afköstum. Með því að efla beitingu 5B70 efnisverkfræði mun notkun 5B70 efnis smám saman aukast og fara yfir lágmarksframboðsþröskuld, sem mun hjálpa til við að tryggja stöðuga framleiðslu og stöðugu gæði hráefna og draga verulega úr hráefni. Eins og áður hefur komið fram, þó að margir eiginleikar ál málmblöndur hafi verið bættir með Scandium Microalloying, takmarkar hátt verð og skortur á skandrium notkunarsviðinu á álskandium málmblöndur. Í samanburði við álblönduefni eins og Al Cu, Al Zn, Al ZnMG, hafa skandíum sem innihalda ál úr álfelgum góða umfangsmikla vélrænni eiginleika, tæringarþol og framúrskarandi vinnslueinkenni, sem gera það að verkum að þeir hafa víðtækar notkunarhorfur við framleiðslu á helstu byggingarhlutum á iðnaðarsviðum eins og geimferli. Með stöðugri dýpkun rannsókna á Scandium Microalloying tækni og endurbótum á framboðskeðju og iðnaðar keðju samsvörun, munu verð og kostnaðarþættir sem takmarka stórum stíl iðnaðar beitingu skandíum ál málmblöndur smám saman batna. Góðir umfangsmiklir vélrænir eiginleikar, tæringarþol og framúrskarandi vinnslueinkenni álskandi málmblöndur gera það að verkum að þeir hafa skýra uppbyggingu þyngdartaps og breiða möguleika á notkun á sviði flugbúnaðarframleiðslu.
Post Time: Okt-29-2024