Технологія матеріалів авіаційних алюмінієвих сплавів
Сценарій кінцевого використання алюмінієвого сплаву безпосередньо пов’язаний із усім виробничим процесом, а різні сценарії застосування залежать від контролю процесу виробництва, тобто процесу обробки.
01, високоміцний процес виробництва екструзійного профілю з алюмінієвого сплаву
Високоміцний алюмінієвий сплав має різноманітні форми в процесі нанесення, в основному алюмінієві профілі, алюмінієві пластини, порошок для 3D-друку та інші форми. Серед них профілі з алюмінієвих сплавів мають чудові характеристики, такі як легка вага, висока міцність і зрілий процес зварювання.Алюмінійпрофілі можуть широко використовуватися як великі несучі частини конструкції в аерокосмічній та залізничній транспортній сферах. Процес виробництва алюмінієвих профілів в основному використовує процес безперервного пултрузійного формування для підвищення ефективності виробництва та орієнтації попереднього напруження для покращення механічних властивостей профілів. У процесі екструзії алюмінієвих профілів, у безперервному методі екструзії з декількома циклами екструзії, між двома сусідніми екструзійними заготовками буде сформовано межу розділу, що збільшить довжину подовження межі розділу в профілі, оскільки поперечне зварювання сильно вплине на термін служби алюмінієвих профілів, що призводить до різкого зниження втомної довговічності.
02, процес термічної обробки
Комплексна продуктивність матеріалів з алюмінієвого сплаву для покращення співвідношення складу матеріалу значною мірою залежить від технічних параметрів процесу в управлінні виробничим процесом, відповідний метод термічної обробки може значно вплинути на комплексну продуктивність матеріалів з алюмінієвого сплаву, тому для різної продуктивності Вимоги до алюмінієвого сплаву повинні бути розроблені відповідні технології термічної обробки для покращення комплексних характеристик матеріалів з алюмінієвих сплавів.
Використовуючи високотемпературний гомогенізуючий процес відпалу для обробки алюмінієвого сплаву, фаза зміцнення старіння та залишкова нерівноважна фаза можуть бути твердо розчинені в матриці до максимальної міри, а їх рівномірний розподіл може збільшити концентрацію твердого розчину після твердого розчину та досягти ефект поліпшення старіння зміцнення. У той же час, відповідно до процесу комбінованої термічної обробки великих поковок з алюмінієвого сплаву, а саме гарячої деформації, проміжної високотемпературної гомогенізації та процесу високотемпературної обробки розчином, уся конструкція параметрів процесу термічної обробки може покращити міцність і покращити корозійні характеристики під напругою. .
Загальнийтвердий алюмінієвий сплавПроцес обробки розчину поділяється на два види: звичайна обробка твердим розчином і обробка композитним твердим розчином, з яких обробка композитним твердим розчином відноситься до зміцнення твердого розчину та високотемпературної обробки перед осадженням. На ранній стадії лиття злитка процес гомогенізації відпалу при нормальній температурній обробці та низькотемпературній обробці може контролювати осадження перехідних елементів, а перехідні елементи мають очевидний інгібуючий ефект на рекристалізацію, що може покращити ефект зміцнення субструктури сплаву до a певною мірою, а потім покращити в’язкість руйнування та корозійну стійкість сплаву під напругою та ефективно послабити анізотропію матеріалу.
Обробка старіння під час термообробки високоміцного алюмінієвого сплаву також відіграє вирішальну роль у продуктивності алюмінієвого сплаву, і існує три основні форми обробки старіння: пікове старіння, біполярне старіння та регресійне старіння. Мета розробки старіння полягає в тому, щоб зробити алюмінієвий сплав більш високою міцністю, вищою в'язкістю, вищою стійкістю до корозії та стійкістю до втоми та іншими високими комплексними властивостями, розвиток стану термообробки відбувається вздовж напрямку від T6 до T73 до T76 до T736 до T77 , лікування старіння відбувається від пікового розвитку старіння до надмірного старіння, а потім до повернення до лікування повторного старіння для послідовного розвитку.
Температура і час старіння впливають на ефект посилення старіння. Різні процеси старіння можуть безпосередньо впливати на міцність на розрив, межу текучості, подовження та ступінь міжкристалічної корозії алюмінієвого сплаву. Ще в 1989 році Alcoa зареєструвала та оголосила першу специфікацію процесу обробки RRA з назвою стану термічної обробки T77, що також є першим промисловим застосуванням специфікації процесу термічної обробки, цю специфікацію процесу можна використовувати як термообробку Керівництво по технологічному процесу для алюмінієвого сплаву 7150. Товста пластина з алюмінієвого сплаву 7150 і екструдовані деталі, виготовлені цим процесом, широко використовуються у військово-транспортних літаках C-17. У Китаї ключова технологія високоефективного алюмінієвого сплаву з використанням технології термічної обробки T77 все ще знаходиться в процесі розробки та не була індустріалізована.
Процес термічної обробки також включає деформаційну термічну обробку, деформаційна термічна обробка відбувається за допомогою поєднання термопластичної деформації та процесу термічної обробки, використання деформаційної термічної обробки може бути використано для покращення розподілу фази перехідних опадів і тонкої структури сплаву всередині , розумна термічна обробка деформації може зробити алюмінієвий сплав більш високою міцністю, міцністю та стійкістю до корозії. Процес деформаційної термічної обробки був запропонований ще в 1981 році, який в основному використовується в аерокосмічних конструкційних сплавах. Термічна обробка деформації має очевидний вплив на поліпшення механічних властивостей сплавів 7050 і 7475.
У Китаї існує лише понад 100 видів процесу термічної обробки алюмінієвих сплавів, і досі є велика відстань від більш ніж 370 видів зарубіжних країн. Ми повинні збільшити розвиток процесу термічної обробки та скоротити дистанцію базової технології термічної обробки алюмінієвого сплаву в розвинених країнах.
03, процес 3D-друку високоміцного алюмінієвого сплаву
Розробка недорогої, високоефективної та автоматизованої високоміцної технології обробки алюмінієвих сплавів привернула увагу аерокосмічної галузі, а технологія 3D-друку великомасштабних алюмінієвих або титанових сплавів є центром уваги нинішньої аерокосмічної галузі. Технологія 3D-друку, як перспективна стратегічна технологія в Китаї, відіграє життєво важливу роль у розвитку інженерних застосувань.
Хоча в аерокосмічній сферіалюмінієвий сплавмає велику кількість застосувань, але фактичний процес нанесення в порівнянні з титановим сплавом і композитними матеріалами має певні недоліки, такі як алюмінієвий сплав піддається більш ніж 160 градусам у застосуванні механічних властивостей і корозійної стійкості, властивості втоми будуть знижуватися, і при продовженні терміну використання пом'якшиться і старіє. Тому необхідно виконати велику роботу, щоб покращити комплексні характеристики алюмінієвого сплаву в екстремальних умовах роботи.
Завдяки безперервному вдосконаленню технології 3D-друку, розробка порошку високоміцного алюмінієвого сплаву також продовжується, і нові матеріали з алюмінієвого сплаву продовжують з’являтися та продовжують оновлювати нові максимуми продуктивності. Наприклад, Amaero HOT Al, новий тип алюмінієвого сплаву, спільно розроблений Amaero та Університетом Монаша в Австралії, може досягти тривалої стабільності при 260 градусах C після 3D-друку, а потім продовжувати піддаватися термічній обробці та старінню. Розробка комерційних високоміцних алюмінієвих сплавів, нових матеріалів для адаптації до процесу 3D-друку для досягнення інтелектуальних виробничих характеристик алюмінієвого сплаву з контрольованою та дуже складною формою стала головною тенденцією майбутнього розвитку. Можна очікувати перспективи розвитку 3D-друку з алюмінієвого сплаву, який в основному використовується в аерокосмічній та військовій сферах.
