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飞机合金材料和金属合金材料加工技术发展趋势

飞机合金材料和加工技术随着每一个新机型的出现而稳步发展。商业运输中重要的合金包括高性能铝合金、高强度钢和钛合金。在提高合金的强度、韧性、耐腐蚀性和可生产性方面取得了重大进展。进步主要是通过对已开发的合金的渐进改进而实现的。制造工艺的发展一直强调低成本的方法,如净形加工(铸造和锻造)、改进的成形方法和高速加工。金属合金材料和工艺的发展和趋势。

电热合金

高强度铝合金的主要用途是飞机结构;现代飞机的机身重量大约80%是铝,飞机结构铝合金在损伤临界区为2024,在强度临界区为7075。飞机设计者的目标是提高耐久性和减轻重量,这导致了新型铝合金的发展,它提供了比强度、耐久性和损伤容限的改进组合。大多数情况下,较新的合金是较老的2XXX和7xxx系列合金的变体,但对化学和加工参数有更严格的控制。


波音757和767的上、下机翼结构是用改进的合金相对于旧的波音747制造的。改进后的合金包括7150-T6板材和型材(上翼),2324板材和2224型材(下翼)。合金7150-T6是7050-T74产品的改型。对其进行时效处理以控制晶粒结构和再结晶程度)。T6回火比T74回火具有更高的强度,开发了一种新的老化处理(T61回火),以便在用于描述剥落腐蚀的评级系统中提供一个更好的字母级。合金7150-T61板和挤压也用于麦道MD-11。对化学和加工参数的严格控制可能会导致材料成本的增加,但改进合金的生产应用表明,这种成本可以被性能或耐久性的好处所抵消。

电热合金

飞机合金材料提高强度和耐腐蚀性传统的T76和T73高温合金在7XXX合金的短横方向上具有高的抗剥落腐蚀和应力腐蚀开裂的能力,与达到峰值的T6高温合金相比,其强度降低了10 - 15%。为了解决这一减少,T77回火已开发的7150和7055合金。7150-T77板材和型材的强度和断裂韧性分别为7150-T6和- T61,但抗剥落和应力腐蚀能力为7075-T76。合金7055依靠对溶质元素的严格控制和热机械加工生产出的材料比7178-T6具有更高的强度,同时在剥落腐蚀、应力腐蚀开裂敏感性、断裂韧性和抗疲劳性方面得到了改善。


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