Bahan Paduan Aluminium Berkekuatan Tinggi dan Tahan Korosi Untuk Dirgantara
Dengan perkembangan yang berkelanjutanbidang kedirgantaraan modern, industri nuklir dan industri transportasi, persyaratan yang lebih tinggi diajukan untuk kinerja komprehensif bagian struktural, dan generasi baru paduan aluminium berkekuatan sangat tinggi dengan bobot ringan, kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, ketangguhan dan tekanan patah yang tinggi ketahanan terhadap korosi tidak diragukan lagi merupakan pilihan pertama.
Paduan aluminium berkekuatan sangat tinggi umumnya mengacu pada paduan aluminium dengan kekuatan luluh di atas 500MPa, dan yang paling umum adalah aluminium superhard seri 7. Rangkaian paduan aluminium ini awalnya dikembangkan dalam konteks aplikasi luar angkasa, dan kini telah berkembang menjadi bahan struktural utama untuk pesawat militer dan sipil di dunia, menyumbang 70-80% dari proporsi bagian struktural pesawat terbang, dan di banyak bidang alih-alih paduan titanium yang mahal, menjadi bahan struktural ringan penting yang sangat diperlukan.
** Latar belakang pengembangan paduan aluminium dirgantara dan situasi saat ini **
Paduan aluminium, sebagai bahan paduan ringan berkekuatan tinggi yang relatif matang, digunakan di ruang angkasa, bahan paduan aluminium umumnya digunakan sebagai bahan struktural, dan memiliki kekuatan spesifik yang lebih tinggi serta sifat pemrosesan yang lebih baik daripada baja.
Bidang kedirgantaraan terutama mengembangkan bahan paduan aluminium berkekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, dan tahan korosi untuk memenuhi kondisi penggunaan dirgantara yang keras, penerapannya lebih pada paduan aluminium seri 2000 dan seri 7000, berdasarkan peningkatan proses paduan aluminium berkekuatan tinggi. dan perbaikan formula material, Melalui proses produksi inovatif seperti metalurgi serbuk dan jet molding, material paduan aluminium ringan dengan kinerja lebih baik dikembangkan, dan penelitian terkait pada material komposit matriks aluminium dan material paduan aluminium superplastik dilakukan.
Dalam proses pengembangan dan penerapan paduan aluminium berkekuatan tinggi yang ringan, masalah korosi tegangan adalah masalah utama dalam seluruh sejarah penerapan paduan aluminium, bagaimana melemahkan atau menunda masalah korosi tegangan dalam penggunaan paduan aluminium berkekuatan tinggi telah menjadi masalah utama dalam proses penerapan paduan aluminium.
seri 2000paduan aluminiumterutama Cu sebagai elemen paduan utama, bahan paduan aluminium untuk menambahkan jumlah elemen Cu yang sesuai disiapkan dalam kekuatan, tahan panas, kinerja pemrosesan akan lebih baik ditingkatkan, namun ketahanan korosi akan berkurang, karena pengenalan elemen Cu akan membuatnya lebih mudah untuk menunjukkan korosi antarkristalin di dalam paduan aluminium, elemen komposisi material secara langsung mempengaruhi kinerja paduan aluminium. Oleh karena itu, paduan aluminium seri 2000 umumnya dilapisi dengan aluminium murni atau paduan aluminium seri 6000 pada permukaannya sebagai lapisan pelindung elektrokimia dari paduan aluminium utama untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Belakangan, para sarjana telah melakukan banyak penelitian tentang metode untuk meningkatkan kinerja korosi tegangan dari berbagai tingkat paduan aluminium, yang telah menunda tingkat korosi tegangan pada paduan aluminium sampai batas tertentu.
Di bidang dirgantara, komposisi utama paduan aluminium seri 2000 terutama adalah aluminium (Al), tembaga (Cu) dan magnesium (Mg), dan komposisi utama paduan aluminium seri 7000 adalah Al, seng (Zn), Mg dan Cu. . Ada juga beberapa bahan paduan aluminium berkinerja tinggi (kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, ketahanan korosi) yang diperoleh dengan menambahkan beberapa elemen khusus. Saat ini, metode utama untuk mendapatkan material paduan aluminium berkinerja tinggi adalah dengan mengubah kondisi peleburan dan pengecoran.
Bahan paduan aluminium merupakan bahan komponen penting untuk menjamin keselamatan penerbangan pesawat. Pemilihan dan prediksi kinerja material paduan aluminium di berbagai bagian berhubungan langsung dengan keselamatan dan keandalan pesawat. Prediksi kegagalan material paduan aluminium dalam penerbangan berkaitan langsung dengan keselamatan jiwa dan perlu mendapat perhatian yang luas.
** Pengembangan material paduan aluminium dirgantara asing **
Pada tahun 1960-an, Amerika Serikat melakukan perbaikan berdasarkan paduan aluminium 7075 dan mengembangkan paduan 7050 yang lebih kuat, lebih tangguh, dan lebih tahan terhadap tegangan korosi, terutama digunakan pada bagian struktur kompresi F-18, dan kemudian mengembangkan paduan 7150 untuk pembuatan Boeing 757/767 dan Airbus A301 serta struktur sayap atas pesawat besar sipil lainnya. Pada tahun 1980-an, Amerika Serikat dan negara lain berhasil mengembangkan paduan 7055 berdasarkan 7150, kekuatannya sekitar 10% lebih tinggi dari 7150, dan memiliki kinerja komprehensif yang tinggi, yang digunakan untuk kulit sayap atas dan stringer sayap pesawat Boeing 777 .
**Kesenjangan antara Tiongkok dan tingkat mahir internasional serta arah pembangunannya**
Di China, meskipun material paduan aluminium telah dikembangkan selama bertahun-tahun, masih terdapat kesenjangan yang besar dibandingkan dengan tingkat mahir internasional. Kinerja spesifiknya adalah: pertama, produk sebagian besar merupakan tiruan, bahan paduan aluminium dengan hak kekayaan intelektual independen yang komprehensif belum tersedia, dan sistem standar untuk produksi bahan paduan aluminium belum ditetapkan; Kedua, penelitian dasar lemah, waktu pengembangan singkat, dan akumulasi data tidak mencukupi; Ketiga, peralatan produksi dan pemrosesan terbelakang, dan sistem kendali mutu produk tidak sempurna.
Mengingat hal ini, arah pengembangan bahan paduan aluminium di Tiongkok di masa depan adalah:
Mengubah konten dan rasio elemen penyusunnya;
Mengembangkan formulasi bahan paduan aluminium yang sesuai dengan persyaratan kinerja yang berbeda, meningkatkan kinerja paduan aluminium dengan mengubah kondisi medan pemadatan, meningkatkan jumlah larutan padat elemen paduan, dan meningkatkan kinerja paduan aluminium dengan menambahkan elemen seperti zirkonium (Zr), skandium (Sc), erbium (Er) dan metode paduan mikro lainnya;
Memurnikan lebih lanjut paduan tersebut, mengurangi Fe, Si dan pengotor lainnya, mengontrol kandungan pengotor, dan menghasilkan bahan paduan aluminium dengan ketangguhan tinggi dan kekuatan tinggi;
Mengembangkan teknologi perlakuan panas baru, buat kartu proses perlakuan panas yang berbeda untuk paduan aluminium dengan persyaratan kinerja yang berbeda, dan tetapkan sistem spesifikasi standar teknis yang sesuai untuk memastikan stabilitas proses dari berbagai tingkat paduan aluminium.
JIYGO REFRAKTORI & ABRASIF TERBATAS