Principalele proprietăți și aplicarea aluminiului de aviație
Aluminiul de aviație a apărut la începutul secolului al XX-lea. Primul său producător a fost complexul industrial din Germania. După aceea, metalul a început să câștige popularitate, au învățat cum să-l producă în condiții industriale. Singurul dezavantaj al producției a fost doar o cantitate mică de produse topite. Mulți oameni de știință din diferite țări au încercat să obțină o densitate mai mare a aluminiului. Printre ei s-a remarcat Alfred Wilhelm, un fizician din Germania. Trecând pe parcursul experienței o mulțime de elemente variate pentru aditivi la aluminiu pentru a-și întări rezistența, Alfred a descoperit pe neașteptate „efectul de îmbătrânire” al aliajelor.
Acest „efect de îmbătrânire” a constat în faptul că metalul a devenit mult mai puternic dacă a fost expus lui timp îndelungat prin metoda de întărire. Noua descoperire a fost imediat brevetată și introdusă în producție. Așa a apărut un aliaj de duraluminiu, care a primit cea mai largă distribuție în domeniul aviației. Aliajul era format direct din aluminiu, la care s-au adăugat 2,8% magneziu, 1,3% cupru și 1% mangan.
Aluminiul de aviație a primit un nume mai scurt și mai popular în cercurile utilizării sale frecvente - aviație. Avial aparține grupului de aliaje aparținând sistemului aluminiu-magneziu-siliciu. Un număr mic de alte elemente sunt, de asemenea, incluse în aliaj. Descoperirea formei finale, îmbunătățite, a avialei aparține oamenilor de știință M. Geiler și D. Hanson.
Compoziție de aluminiu pentru avioane
Mai târziu, aluminiul de aviație a devenit proprietarul unui alt nume - duraluminiu. Până atunci, formula lui devenise oarecum diferită. Aici, elementele de aliere au fost: cuprul, care ocupă 4,5% din masa totală, magneziu (1,6%) și mangan (0,7%). Pentru acest aliaj, a fost derivată o valoare tipică a limitei de curgere, care este de 450 MPa. Dar indicatorulpoate varia în funcție de diferența de compoziție și de metoda utilizată pentru tratamentul termic. Termenul „duralumin” a devenit denumirea comercială a duraaluminiului. în română, acest termen este folosit nu ca nume de marcă, ci mai ales într-un gen colocvial sau în jargonul profesional.
Marca de aluminiu de aviație este un concept care este o abreviere specifică care exprimă esența compoziției aliajului de aluminiu. Aluminiul de tip „avial”, care, după cum sa menționat mai sus, include magneziu și siliciu, este marcat cu abrevierile AD, AMts, AL și AB, dacă aliajul este cu adaos de cupru, atunci A8. Aliajele de duraluminiu sunt desemnate D, V. Aluminiul de aviație, marcat cu abrevierea AB, rezistă perfect la efectele corozive și, de asemenea, are o ductilitate crescută.
Aliajele AD au, de asemenea, rezistență ridicată la coroziune, se sudează în mod satisfăcător și pot fi prelucrate prin tăiere. Tăierea se efectuează în stare îmbătrânită sau întărită. În plus, aliajele cu abrevierea AD sunt potrivite pentru utilizare în medii umede, inclusiv în apă de mare. Intervalul de temperatură posibilă de funcționare variază de la -70 la +50 de grade Celsius. Cele mai greu de lipit sunt aeronavele cu abrevierea AMts, precum și aliajele AL2 (4), V95. Dar aceste aliaje au un punct de topire mai mic.
Proprietățile materialelor
Proprietățile aluminiului de aviație sunt extinse și variate. Ele sunt foarte influențate de alte componente metalice care fac parte din aliaje. Dacă aviarul conține mai puțin de 0,3% fier, atunci nu afectează proprietățile mecanice ale aliajului. Dacă proporția de fier crește la 0,5 - 0,7%, atunci proprietățile de rezistență și ductilitate sunt reduse semnificativ. Dar, în același timp, un amestec de fierprotejează aliajul de formarea de fisuri în timpul turnării. Un efect similar de protecție împotriva fisurilor este cauzat de adăugarea de titan, numai că odată cu acesta crește ductilitatea și rezistența.
Adăugarea de zinc nu afectează proprietățile generale ale aeronavei. Trebuie remarcat aici că impuritatea de zinc din aliaj nu este deloc semnificativă. De asemenea, impuritatea cuprului, admisibilă în cantitate de până la 0,1% din masa totală, nu afectează proprietățile. Nu este recomandat să adăugați o cantitate mai mare de cupru, deoarece un exces din acest material poate provoca coroziune intergranulară. În general, se poate observa că principalele proprietăți ale aluminiului de aviație sunt ductilitatea ridicată și rezistența bună la coroziune.
Aplicații
Utilizarea aluminiului de aviație, datorită unei combinații reușite de proprietăți, acoperă aproape toate ramurile tehnologiei. Aliajele AD33, AD31 și AB sunt utilizate pe scară largă în industria construcțiilor pentru fabricarea unei game largi de structuri. Aviația este utilizată pe scară largă, respectiv, în aviație. Piesele și structurile pentru avioane, palele elicopterului sunt realizate din acesta. Avial este implicat chiar și în designul interiorului aeronavei.
Industria auto folosește aluminiu de calitate pentru aeronave pentru piesele de caroserie și șasiu. În industria electrică, aviația este folosită ca material pentru fabricarea conductoarelor - țevi, profile, anvelope. Un astfel de material nu a fost ignorat nici de industria nucleară. Aici aluminiul de aviație acționează ca înveliș de protecție pentru elementele de combustibil, care sunt situate în unele tipuri de reactoare răcite cu apă. În plus, este de remarcat faptul că duraluminiul este destul de des folosit în tehnologia criogenică, construcții navale, în fabricarea transportului feroviar și a articolelor de uz casnic.
Cu toate acestea, aluminiul de aviație, al cărui preț este destul de ridicat, a devenit larg răspândit. În multe privințe, această circumstanță a fost favorizată de greutatea ușoară a aliajului metalic, de ductilitatea acestuia și de indicatorii de rezistență derivați experimental. Aluminiul pentru avioane are proprietăți mecanice excelente, este extrem de rezistent la coroziune, are rezistență și tenacitate ridicate la oboseală. Chiar și piesele cu un design destul de complex se obțin cu ușurință din aviație, de exemplu, spatele palelor elicei de elicopter.