Harby senagat materiallarynda ýokary derejeli alýumin erginleriniň ulanylmagy

Harby senagat materiallarynda ýokary derejeli alýumin erginleriniň ulanylmagy

Alýumin, ýer gabygynyň iň köp metal elementidir. Polatdan soň dünýäde ikinji orunda durýan we ulanylýan reňkli metal. Pes dykyzlygy, poladyň takmynan 1/3 bölegi bar. Arassa alýumin ýumşak we pes güýji bolanlygy sebäpli, alýumine magniý, mis, sink, kremniý we litiý ýaly az mukdarda element goşmak bilen, alýumin garyndysynyň öndürijiligi has gowudyr. Alýumin erginleri ajaýyp mehaniki aýratynlyklary we poslama garşylygy sebäpli senagatda iň köp ulanylýan reňkli metal gurluş materiallarydyr. Gurluşyk, aerokosmos, awtoulag, maşyn öndürmek, gämi gurluşygy we himiýa pudaklarynda giňden ulanyldy.

Alýumin erginleri mehanikada we himiýada ajaýyp aýratynlyklara eýedir:

Mainly esasan pes dykyzlykda, ýokary güýçde, ýokary modulda we ş.m. şöhlelenýän mehaniki taraplar Alýuminiý pes dykyzlygy we beýleki metallara garanyňda has ýeňil, poladyň diňe 1/4 bölegi, şonuň üçin ýeňil agram üçin ýokary talaplary bolan meýdanlarda ulanmak üçin amatly;

Chemical Himiki aýratynlyklary nukdaýnazaryndan, alýumin garyndysy howada dykyz oksid filmini emele getirip bilýändigi sebäpli, özüni çuň okislenmeden gorap biler. Şonuň üçin ajaýyp poslama garşylygy we örän durnukly himiki düzümi bar.

UlumAluminum ergininiň gowy plastikligi bar we dürli profillerde gaýtadan işlenip bilner. Ajaýyp elektrik we ýylylyk geçirijiligine eýe. Şonuň üçin ol senagatda giňden ulanylýar we ulanylyşy polatdan soň ikinji ýerde durýar.

Häzirki wagtda bu pudakda dürli kompozisiýaly 250-den gowrak alýumin erginleri bar. Tapawudy ýeňilleşdirmek üçin, dürli garyndy kompozisiýalaryna görä, Hytaý önümçilik ýerlerini bellemek, ýatlamak we hasaplamak dolandyryşyny ýeňilleşdirmek üçin halkara derejesinde kabul edilen dört sanly klassifikasiýa usulyny ulanýar. Harby senagatda ulanylýan alýumin erginleri esasan alýumin-litiý erginlerini, 2XXX (A1-Cu-Mg) seriýasyny we 7XXX seriýaly alýumin erginlerini öz içine alýar.

Dürli alýumin garyndy materiallarynyň bazar islegi we ösüş tendensiýasy

2XXX seriýaly alýumin garyndysy

2XXX (A1-Cu-Mg) seriýaly alýumin erginleri ýokary dartyş güýji, berkligi we ýadawlyk güýji, gowy ýylylyga garşylyk, gaýtadan işlemek we kebşirleýiş aýratynlyklaryna eýedir we howa, awtoulag we ýarag senagatynda giňden ulanylýar. Esasy bahalar 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12 we ş.m. 2024, 2124, 2524, 2324 garyndylar we ş.m. ýaly güýç, berklik we zeper çydamlylygyny ýokarlandyrmak üçin bir topar erginler işlenip düzüldi.

Hytaýyň enjam modelleri ýeňil, uzak ömri, ýokary ygtybarlylygy we arzan bahasy ugrunda ösýär we döwük berkligi, ýarylmagyna we ýanýan deri materialynyň poslama garşylygy üçin ýokary talaplara eýe. 2024-T351 alýuminiý garyndy galyň plastinkasyna esaslanyp, daşary ýurtlar dürli ganaty, berkligi, ýadawlygy we poslama garşylygy bilen aşaky ganat üçin 2324, 2624 we beýleki ýokary zyýana çydamly alýumin erginlerini işläp düzdüler we gurnamagy we ulanmagy gazandylar. Hytaý ýokary zyýana çydamlylygy 2XXX seriýaly alýumin erginlerini ösdürýär. Geljekde birleşdirilen mikroalloý Al-Cu-Mg seriýaly ýokary güýçli alýumin erginleri üçin möhüm ösüş ugry bolar.

4XXX seriýaly alýumin garyndysy

Häzirki wagtda elektiki we gipoeutektiki Al-Si erginleri esasan Hytaýda awtoulag pistonlary üçin ulanylýar. Şeýle-de bolsa, hereketlendirijiniň öndürijilik talaplarynyň yzygiderli gowulaşmagy bilen, öndürijilik talaplaryny kanagatlandyrmak kyn. Gipereutektiki Al-Si ergininiň pes dykyzlygy, kiçi çyzykly giňelme koeffisiýenti, könelişme garşylygy we göwrümiň durnuklylygy has ýokary we ewtektiki Al-Si erginleri bilen deňeşdirilende has ideal porşen materialydyr. Gipereutektiki Al-Si garyndy pistonlary daşary ýurtlarda köpçülikleýin öndürilip, ABŞ-daky A390 garyndysy, Japanaponiýadaky AC9A we AC8A (ZL109) garyndylary we Awstraliýada A390 garyndysy ýaly ýük awtoulaglaryna we awtoulaglara ulanylýar. Şeýle-de bolsa, häzirki wagtda Hytaýda gipereutektiki Al-Si garyndy pistonlaryny öndürýän öndürijiler az we köpüsi importa bil baglaýar. Mundan başga-da, awtoulag turbo güýçlendiriji alýumin garyndy materiallary bilen daşary ýurtlaryň arasynda uly boşluk bar. Performanceokary öndürijilikli awtoulag turbo güýçlendiriji alýumin garyndy materiallary esasan Japanaponiýa we beýleki ýurtlara bil baglaýar. Şonuň üçin ýokary öndürijilikli pistonlar we turbo güýçlendiriji impeller üçin esasy awtoulag alýumin garyndy materiallaryny işläp düzmek zerurdyr.

5XXX seriýaly alýumin erginleri

Al-Mg erginleri, esasanam ýokary Mg düzümi bolan Al-Mg erginleri ýokary aýratyn güýje, gowy kebşirleme we poslama garşylygy bar we geljekdäki howa giňişliginde, ýokary tizlikli otlylarda, ummanlarda we beýleki ugurlarda ýokary bäsdeşlik materiallaryna öwrüler. Häzirki wagtda howa giňişligi, otlylar, ummanlar we beýleki goşundylar üçin Al-Mg garyndy plitalary, profiller we kebşirleýiş simleri esasan importa esaslanýar. Endokary derejeli kebşirleýiş sim bazary, esasan, ABŞ-daky ALCOA tarapyndan monopoliýa edilýär. ER5183 we ER5356 garyndylary esasan importa bil baglaýar we importyň mukdary satuwlarynyň takmynan 70% -ini emele getirýär. Gämiler üçin Al-Mg erginleri esasan Russiýa bil baglaýar. Mg köp mukdarda garyndylaryň adaty garyndylary gowy ösen dendritlere, agyr ewtektiki fazanyň bölünmegine we emele gelişiniň pesligine eýe. Häzirki gaýtadan işlemegiň usullary pes öndürijilik, pes görünýän hil, uzyn proses, durnuksyz hil we pes hasyl ýaly köp problema bar. Sub-çalt gatylaşma we emele geliş Mg ýagyşynyň öňüni alyp biler we şol bir wagtyň özünde materialyň işleýşini we birmeňzeşligini ep-esli ýokarlandyryp, inçe deňleşdirilen kristallary we nano çökdürilen fazalary almak üçin kadalaşdyrylyp bilner. Şonuň üçin ýokary öndürijilikli Al-Mg erginleri üçin aşaky çalt gatylaşma üznüksiz reologiki ekstruziýa we togalanmak tehnologiýasynyň ösdürilmegi ýokary hilli Al-Mg erginlerine bolan islegi kanagatlandyrar diýlip garaşylýar.

6XXX seriýaly alýumin erginleri

6XXX seriýaly alýumin garyndy materiallary demir ýol tranziti, awtoulaglar, elektronika we ş.m. möhüm materiallardyr. 1980-nji ýyllardan bäri Europeewropa, ABŞ we Japanaponiýa ýaly ösen ýurtlar we sebitler awtoulaglar üçin alýumin erginlerini öndürdi, 6009, 6016, 6010, 6111, 6022, we 6082 önümçilik önümçilik panelleri we önümçilik ulgamlary. alýuminiý garyndy korpus panelleri we Hytaýda ýasalan önümler ýaňy başlandy we aç-açan boşluk bar. Hytaýyň Senagat we maglumat tehnologiýasy ministrligi işlenip düzüljek awtoulag alýumin garyndy listleriniň: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022 we ş.m. adaty 6XXX seriýaly alýuminiý garyndy listiniň uzynlygy A50 25% -den az däl, r bahasy N60, 60 d. gatylaşdyrmak hasyllylygy 80 N / mm2-den az bolmaly däldir. Dürli zerurlyklara jogap hökmünde 6XXX seriýaly alýumin erginleriniň dizaýn, taýýarlamak we gaýtadan işlemek tehnologiýasynyň ösüşi gutulgysyz ösüş tendensiýasyna öwrüldi.

7XXX seriýaly alýumin erginleri

7XXX seriýaly alýumin erginleri gowy stres poslama garşylygy we alýumin erginleriniň arasynda iň güýçli seriýadyr. Awiasiýa magistral materiallary hökmünde halkara derejesinde ykrar edildi. Recentlyakynda daşary ýurtlar T77511 ştatynda öndürijilik stresiniň 620 MPa-dan ýokary bolan 7055 garyndysyny (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr) öndürdi. Boeing 777 uçarynda ulanylýar we agramy 635 kg azalýar. Häzirki wagtda Hytaýda awiasiýa üçin 7XXX seriýaly alýumin erginleri üçin yzygiderli garyndy dizaýny we taýýarlamak we gaýtadan işlemek tehnologiýasy ýetmezçilik edýär we käbir önümler importa doly baglydyr. Köp garyndy elementleri bolan 7XXX seriýaly alýumin erginleriniň uly göwrümli ingotlary, giň berkleşme diapazony, uly guýma stresleri we garyndy elementleriniň aňsat okislenmegi / bölünmegi sebäpli, ingotlaryň metallurgiýa hili pes we otag temperaturasynyň emele geliş derejesi pes, täze 7XXX seriýaly alýumin erginlerini ösdürmek uly ähmiýete eýe.

Alýumin-litiý (Al-Li) garyndysy

Alýumin-litiý garyndysy soňky ýyllarda awiasiýa materiallarynda iň çalt ösýän ýeňil materialdyr. Pes dykyzlygy, ýokary elastik modul, ýokary berklik, ýadawlygyň gowylygy we poslama garşylyk aýratynlyklary bar. Adaty alýumin erginlerini çalşandan soň, massa 10% ~ 20%, berkligi 15% ~ 20% ýokarlandyrylyp bilner. 21-nji asyryň başynda Amerikanyň ALCOA kompaniýasy 20 ýylyň içinde awiasiýa alýumin erginleriniň bahasyny we agramyny 20% azaltmak maksady bilen "ALCOA Awiasiýa 20/20 meýilnamasy" başlady. “Constellium” pes dykyzlygy, ýokary berkligi we ýokary zyýana çydamlylygy bilen 2050 we 2198 alýumin-litiý erginlerini (Al-Cu-Li-Mg-Ag) öndürdi. Hytaýda özbaşdak işlenip düzülen Al-Li garyndy derejeleri gaty az we diňe 1420 garyndy ulanyldy. C919 ýolagçy uçarynda ulanylýan alýumin-litiý garyndysy Alcoa tarapyndan üpjün edilýär. Içerde diňe 1420, 2195, 2197 we 2A97 ýaly çäkli garyndy derejeleri öndürilip bilner we girişler diňe (310 ~ 400) × 1280 × 4000) mm we tegelek ingotlar φ650 mm-den aşak. Galyňlygy 60 mm-den gowrak we ini 1500 mm-den gowrak bolan tekiz ingotlar (2B16) we ýokary derejeli awiasiýa amaly pudagynda diametri 1500 mm-den gowrak bolan ingotlar (2B16) entek senagat taýdan öndürilmedi. Şonuň üçin täze alýumin-litiý garyndysynyň dizaýnyny, ultra-uly ingot taýýarlanyşyny we çuňňur gaýtadan işlemek tehnologiýasyny ösdürmek uly ähmiýete eýe.

Atylylyga çydamly alýumin garyndysy

Alýuminiý erginlerini ýokary temperaturada okislenmä we süýşmek üçin Si, Fe, Ni, Ag ýaly seýrek topraklary we seýrek topraklary sazlamak arkaly howa, awtoulag, demir ýol gatnawy we ş.m. ugurlarynda esasy ýyly materiallardyr. Adaty ýylylyga çydamly alýumin erginleri şulary öz içine alýar: 2519, 2618, 2219, 2D70 we ş.m. Aerokosmos we awtoulag pudagynyň çalt ösmegi bilen, ýylylyga çydamly alýumin erginlerine has ýokary talaplar goýulýar. Söweşjeň uçarlaryň täze nesli ýokary gezelenç tizligine eýe, ýelken derisiniň işleýiş temperaturasy 150 ° C-den ýokary. Häzirki wagtda 2618 we 2D70 ýaly ýylylyga çydamly alýumin erginleriniň uzak möhletleýin ulanylyş temperaturasy 150 ° C-den pesdir. Täze ýylylyga çydamly alýumin erginlerini ösdürmek zerurdyr.

Ultra pes skandium (Sc) mazmuny bilen Al-Sc garyndysy

Al-Sc garyndysy ýokary güýç, oňat plastisit we poslama garşylyk ýaly ajaýyp häsiýetlere eýedir we Al-Li garyndysyndan soň howa, gämi we ş.m. ýeňil materiallaryň täze nesline öwrüldi. Al-Mg ergininiň düzüminde skandiniň mukdary bar bolan dartyş güýji, 5083 garyndysyndan 30% ýokary, hasyllylygy bolsa iki esse köp. Onuň kebşirlemegi adaty 5XXX seriýaly erginler bilen deňeşdirilýär, ýylylyga täsir edýän zonanyň we kebşäniň mehaniki häsiýetleri takmynan matrisa bilen deňdir we poslama garşylygy 5083 garyndysy bilen deňeşdirilýär. Aerokosmos komponentlerini öndürmekde 5XXX ýa-da 6XXX seriýaly erginleri çalyşmak, agramy azaltmagyň ep-esli täsirini gazanyp biler we awtoulaglar we demir ýol ulaglary üçin has amatly materialdyr. Russiýa skandiý saklaýan alýumin erginlerini öndürmekde dünýäde öňdäki hatarda durýar we skandiniň düzümi 0,18% ~ 0,5% bolan Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn- MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc we Al-Cu-Mg-Sc erginlerini emele getirdi. Alýumin-skandium erginleriniň aerokosmosda we awtoulaglarda ulanylmagyny öňe sürmek üçin Hytaýyň Senagat we maglumat tehnologiýasy ministrligi skandium saklaýan alýumin erginlerini ileri tutulýan ösüş üçin täze materiallaryň biri hökmünde görkezdi. Hytaý skandium çeşmelerine baý we ýokary arassalykly skandium oksidi çykarmak liniýasyny gurup, alýumin-skandium erginleriniň ösmegine esas döretdi.

Awtoulaglar üçin 500 MPa derejeli gyzgyn möhürleýji alýumin garyndysy

Hytaýda ýokary güýçli alýumin garyndy materiallaryny gyzgyn möhürlemekde henizem boş ýer bar. Täze materiallaryň we täze emele getiriş prosesiniň utgaşmasy ýokary güýçli alýumin garyndy awtoulag bölekleriniň emele gelmegi meselesini çözmegiň täsirli serişdesidir. 7XXX seriýaly erginlere ünsi jemlemek, 2XXX erginlerini işjeň öwrenmek we gyzgyn möhürlemek üçin 500 MPa derejeli alýumin garyndy materiallaryny işläp düzmek, çylşyrymly awtoulag böleklerini öndürmek üçin möhüm geljege eýe.

Alýumin esasly kompozit materiallar

Alýumin-polat köp gatlakly birleşdirilen plastinka: Alýumin we polat polkalaryň arasyndaky täsirli baglanyşyk, uly gämileriň superstrukturalaryny ýeňilleşdirmek üçin çäklendirmeleriň birine öwrüldi. Alýumin we polat korpuslaryň arasynda kebşirlemek üçin ulanylýan alýumin-polatdan birleşdirilen birleşme, adaty aýlaw prosesini çalyşmak üçin çözgüt hödürleýär. “Honda” köpçülikleýin öndürilen awtoulag çarçuwalarynda dünýäde ulanyljak polat we alýumin birleşdirmek tehnologiýasyny döretdi. Häzirki wagtda Hytaýda ulanylýan alýumin-polat birleşme bogunlary esasan daşary ýurtlardan getirilýär, bahasy 4 × 10 5 CNY / t. Geljekdäki uly göwrümli gämiler bilen geçiş bogunlary üçin has ýokary kebşirleýiş temperaturasy, has uly göteriji stres we has berk baglanyşyk interfeýsleri zerur we ýokary öndürijilikli alýumin-polat bogunlary gyssagly zerur.


Iş wagty: Mart-08-2025

Habarlar sanawy