Flugzeugaluminium

Was ist Flugzeugaluminium??

Flugzeugaluminium ist eine verformbare Aluminiumlegierung mit extrem hoher Festigkeit, das in der Luftfahrtindustrie weit verbreitet ist. Im Vergleich zu gewöhnlichen Aluminiumlegierungen, Aluminiumlegierungen, die in Flugzeugen verwendet werden, stellen höhere Anforderungen an die Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Plastizität. Die Aluminiumlegierung in Flugzeugqualität weist gute mechanische und Verarbeitungseigenschaften auf, und es weist eine hohe Festigkeit und gute Zähigkeit auf 150 °C (oder höher), Das ist ideal für Flugzeugstrukturmaterialien.

Das bemerkenswerteste Merkmal einer Aluminiumlegierung in Flugzeugqualität ist, dass ihre Festigkeit durch Verformungswärmebehandlung verbessert werden kann. Die Verformungswärmebehandlung ist ein umfassender Prozess, der die Verformungsverstärkung der plastischen Verformung mit der Phasenwechselverstärkung während der Wärmebehandlung kombiniert, um den Umformprozess und die Umformeigenschaften zu vereinheitlichen.

Bei der plastischen Verformung von Flugzeugaluminium, die Defektdichte im Kristall nimmt zu, und diese Defekte führen zu einer Veränderung der Mikrostruktur im Material. Im Prozess der plastischen Verformung einer Aero-Aluminiumlegierung, die Veränderungen der Kristallstruktur wie z. B. dynamische Erholung, dynamische Rekristallisation, subdynamische Rekristallisation, statische Rekristallisation, und es kommt zu einer statischen Wiederherstellung. Wenn diese Kristallstrukturänderungen richtig kontrolliert werden, Die mechanischen Eigenschaften des Materials werden deutlich verbessert und die Lebensdauer des Materials erhöht.

Welche Legierungen sind in Flugzeugaluminium enthalten??

Welche Aluminiumsorte Sie wählen, hängt von Ihrer spezifischen Luft- und Raumfahrtanwendung ab. Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit sind einige der Schlüsselfaktoren, die bei der Bewertung von Aluminiumlegierungen für Luft- und Raumfahrtanwendungen berücksichtigt werden müssen.

2024-T3

2024-T3 besteht aus 4.5% Kupfer, 0.6% Mangan und 1.5% Magnesium. Dies ist eine erstklassige Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit und hoher Ermüdungsbeständigkeit, Es ist eine der häufigsten Flugzeuglegierungen. Es lässt sich nicht gut schweißen, ist aber eine gute Option für Reparaturarbeiten, da es eine hervorragende Oberfläche aufweist. Es ist nicht wärmebehandelbar.

6061-T6

6061-T6 besteht aus 0.25% Kupfer, 0.6% Silizium, 1.0% Magnesium und 0.25% Chrom. Diese Legierung weist auch eine gute Verarbeitung auf. Darüber hinaus, Es bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und ist sehr gut zum Schweißen geeignet. Seine Festigkeit und Bearbeitbarkeit sind mit Weichstahl vergleichbar. Es ist wärmebehandelbar.

3003-H14

3003 H14-Aluminium enthält 1.2% Mangan und ist die am häufigsten verwendete Aluminiumlegierung. Es ist sehr einfach zu verarbeiten, da es extrudiert werden kann, gelötet, bearbeitet und geschweißt. Es ist nicht wärmebehandelbar, kann aber durch Kaltumformung eine erhöhte Festigkeit entwickeln.

5052-H32

5052-H32 besteht aus 2.5% Magnesium und 0.25% Chrom. Diese Legierung bietet die höchste Festigkeit in der nicht erwärmbaren Legierungsreihe und kann durch Kaltumformung eine erhöhte Festigkeit entwickeln. Es verfügt außerdem über eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit, wodurch es für Luftfahrt- und Schifffahrtszwecke geeignet ist.

7075-T6

7075-T6 besteht aus 1.6% Kupfer, 2.5% Magnesium und 5.6% Zink. Es wird häufig von Flugzeugherstellern verwendet, um die Struktur des Flugzeugs zu stärken. Aufgrund seines Kupfergehalts ist es schlecht schweißbar, lässt sich aber gut bearbeiten. Es ist wärmebehandelbar.

7075 Aluminiumlegierungen sind für ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften sowie ihre Duktilität bekannt, hohe Festigkeit, Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. 7075 Platte aus Aluminiumblech ist so stark, dass es mit niedriger legierten Edelstahlsorten vergleichbar ist, und seine Zuverlässigkeit hat es seit dem Zweiten Weltkrieg zu einem Favoriten der Flugzeugindustrie gemacht.

Kürzlich, neuer, Hochleistungslegierungen wurden entwickelt und überholt 7075 als beliebteste Wahl in einigen Luft- und Raumfahrtanwendungen. Ein Beispiel ist 2024, Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung eignet es sich ideal für Fälle, in denen eine hohe zyklische Ermüdungsbeständigkeit ein Problem darstellt.

Weitere beliebte Legierungen für die Flugzeugindustrie sind: 6061, 6063, 2014, 5052, 7050, 7085 und 7068.

Warum Aluminium in der Flugzeugindustrie verwendet wird?

Die beiden wichtigsten Gründe, warum Aluminium für die Luft- und Raumfahrtindustrie so unverzichtbar ist, wurden bereits erwähnt. Als eines der Metalle mit dem besten Leistungs-Gewichts-Verhältnis, Die Kosten für die Luft- und Raumfahrtindustrie sind offensichtlich. Flugzeugzellen sollten robust und langlebig genug sein, um den Belastungen bei Starts und Landungen im Laufe der Jahre standzuhalten. Zur gleichen Zeit, wenn der Stahl zu schwer ist, Dies könnte dazu führen, dass während des Fluges mehr Treibstoff verbraucht werden muss. Das bedeutet, dass Aluminium bei Flugzeugen oft der leistungsstärkste Faktor ist.

Festigkeit und Gewicht sind nicht die besten Vorteile von Aluminium; Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Flugzeugaluminium ist seine Korrosionsbeständigkeit. Dies ist ein wichtiger Aspekt für die Stabilität eines Flugzeugs. Flugzeuge sind ständig den Elementen ausgesetzt und erleben regelmäßig klimatische Extreme; Gefriertemperaturen in übermäßigen Höhen und Anfälligkeit für alle Arten von Niederschlägen, Dazu gehören Schnee und Regen. Aluminium ist bekannt für seine Widerstandsfähigkeit gegen Umweltkorrosion.

Darüber hinaus, Aluminium ist außerdem äußerst formbar. Das ist ein Segen für die Flugzeugindustrie, was ein Höchstmaß an Präzision erfordert, um eine maximale Aerodynamik zu gewährleisten, Ganz zu schweigen von all den kleinen Komponenten, die im Flugzeug zu finden sind. Die einfache Herstellung und Bearbeitung von Aluminium macht es zu einem weiteren Bereich, in dem es Preiseinsparungen gegenüber alternativen Materialien ermöglicht.

Aluminium ist auch ästhetisch ansprechend; Gleichzeitig ist dies nicht die maximale kritische Aufmerksamkeit, Es schadet nicht, wenn man bedenkt, dass niemand in einem Auto fliegen möchte, das optisch nicht ansprechend ist (mit möglicherweise dem Millennium Falcon als praktischster Ausnahme).

Vorteile von Flugzeugaluminium in der Flugzeugindustrie

• Leicht: Aluminium ist ein leichtes Material, was für den Flugzeugentwurf von entscheidender Bedeutung ist. Es hilft, den Kraftstoffverbrauch zu senken, erhöht die Nutzlastkapazität, und verbessert die Gesamtleistung.
• Stärke: Obwohl es leicht ist, Aluminium bietet ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Damit eignet es sich ideal für Strukturbauteile in Flugzeugen.
• Korrosionsbeständigkeit: Aluminium bildet auf natürliche Weise eine schützende Oxidschicht, wenn es der Luft ausgesetzt wird, was zum Schutz vor Korrosion beiträgt. Dies ist wichtig für Flugzeuge, die rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.
• Leitfähigkeit: Aluminium ist ein guter Wärme- und Stromleiter, was für verschiedene Flugzeugkomponenten von Vorteil ist, wie Wärmetauscher und elektrische Leitungen.
• Formbarkeit: Aluminium ist sehr formbar, Dadurch lässt es sich leicht zu komplexen Formen formen, was für den Flugzeugbau wichtig ist.
• Recyclingfähigkeit: Aluminium ist vollständig recycelbar, ohne seine Eigenschaften zu verlieren, Dies macht es zu einer nachhaltigen Wahl für die Flugzeugproduktion.

Anwendungen von Aluminiumlegierungen in der Flugzeugindustrie

Das wurde geschätzt 80% Der Anteil aller Metalle in Flugzeugen besteht heute aus Aluminium

Zukünftige Verwendung von Aluminium in Raumfahrzeugen

Aluminium wird auch in Raumfahrzeugen verwendet, Ein Bereich, in dem die einzigartigen Eigenschaften von Aluminium von noch größerer Bedeutung wären. In der Tat, Alle Raumfahrzeuge bestehen hauptsächlich aus Aluminium, bis zu 90%. Aluminiumkomponenten werden nicht nur für Raumfahrzeuge, sondern auch für Raumstationen wie das Skylab und die Internationale Raumstation verwendet. Das in der Entwicklung befindliche Raumschiff Orion mit einer Aluminium-Lithium-Legierung soll neue Grenzen auf dem Gebiet der bemannten Weltraumforschung eröffnen.