Typy super zliatiny

Zavedenie
Moderné výrobné normy sú mimoriadne náročné. Inžinieri a dizajnéri sa neustále žiadajú, aby splnili požiadavky na priemysel na výkon, dlhovekosť, udržateľnosť a optimalizáciu nákladov. Priemyselná výroba je v stave neustáleho rozvoja. Nové princípy dizajnu, výrobné metódy a materiály sú nevyhnutné pre inovácie.

Niektoré odvetvia sú obzvlášť náročné, napríklad letecký priemysel. Produkty letectva podliehajú extrémnym podmienkam počas ich životnosti. Tradičné metódy a materiály nestačia na splnenie priemyselných štandardov: preto inžinieri letectva používajú materiály, ako sú super zliatiny.

Čo sú super zliatiny?
V podstate sú super zliatiny materiály s extrémnou štatistikou výkonnosti. Kľúčovými vlastnosťami superzliat sú vysoká trvanlivosť, extrémna mechanická pevnosť, termoelasticita a dlhá životnosť. Najdôležitejšou vlastnosťou super zliatiny je jej schopnosť pôsobiť pri vysokých frakciách roztavenia. Všetky vyššie uvedené vlastnosti robia super zliatiny nevyhnutné pre letecký priemysel.

Pôvodná myšlienka vývoja materiálov vhodných na prevádzku v extrémnych podmienkach pochádza z túžby navrhnúť vozidlá, ktoré by nás mohli posunúť vyššie a rýchlejšie. Vývoj super zliatiny je úzko spojený s rýchlym rozšírením leteckého priemyslu po druhej svetovej vojne.

Typy super zliatiny
V leteckom priemysle sa používa veľa typov super zliatiny. Jedným z najbežnejšie používaných typov sú super zliatiny na báze titánu. Čistý titán má relatívne nízku hustotu, vysokú pevnosť a vysokú odolnosť proti korózii. Titanium je navyše jediným prvkom, ktorý horí s dusík. Titanium je rovnako silný ako oceľ, ale váži takmer polovicu. Samotné tieto vlastnosti z neho robia ideálny materiál pre letecký priemysel, kde je pomer hmotnosti a pevnosti kritický. Titanium sa zmieša s inými prvkami v špecifických rozmeroch, aby sa ďalej zlepšilo jeho už vynikajúce vlastnosti.

Jednou z najbežnejšie používaných zliatin na báze titánu je Ti -6 al -4 v zliatinu. Obsahuje okrem titánu hliník a vanadium a používa sa primárne v rámci kokpitu, krídlových škatúľ a konštrukcií upevňovania pre komerčné lietadlá. Táto zliatina vykazuje dobrú rovnováhu vlastností, ako je sila, ťažnosť, húževnatosť zlomenín, pevnosť vysokej teploty, vlastnosti tečenia, zvárateľnosť, machinabilita a horúca spracovateľnosť. Ti -6 al -2 sn -4 zr -2 MO zliatiny je zliatina odolná voči teplu vyvinutej na konci 60. rokov 20. storočia. Jeho teplota tepelného odporu je asi 450 ° C. Táto zliatina sa často používa na diskoch kompresorov a jej horná prevádzková teplota je 500 ° C. Ti -5 al -2 sn -2 zr -4 cr {{}} zliatina, niekedy označovaná ako „Ti17“ zliatiny, je zliatina s vysokou silou a vynikajúcou húževnatosťou fraktúry vyvinutá v Spojených štátoch v roku 1970. Jeho teplota tepelného odporu je asi 350 ° C. V komerčných lietadlách sú ventilátor a hriadeľ skonštruované ako jeden kus, aby sa znížila hmotnosť motora. Ti -10 v -2 Fe -3 al zliatina má vynikajúcu tvrdosť, vysokú pevnosť a pevnosť s vysokou únavou a používa sa hlavne pri podvozku.

Okrem zliatin na báze titánu sú zliatiny na báze železa ďalšou triedou zliatin, ktoré sa bežne používajú v rôznych odvetviach, ako je letecký a vojenský priemysel. Zliatiny na báze železa sú v podstate zliatiny, ktoré sa skladajú hlavne zo železa. Niektoré z najbežnejšie používaných zliatin na báze železa sú z nehrdzavejúcej ocele, liatinová železo a vysoká uhlíková oceľ. Zliatiny na báze železa vo všeobecnosti vykazujú dobrú rovnováhu vlastností vrátane tepelného odporu, odolnosti proti korózii, trvanlivosti, pevnosti a tepelnej elasticity. Aj keď nevykazujú mimoriadne vysoký výkon, ako je zliatiny vysokej teploty na báze titánu alebo iné zliatiny s vysokou teplotou, ich ľahkosť syntézy a nákladovej efektívnosti ich robí neoceniteľnými.

Ďalšou dôležitou kategóriou zliatiny v leteckom a vojenskom priemysle sú hliníkové zliatiny. Pomer s hmotnosťou k rovine surového hliníka je už sám osebe pôsobivý. Pridanie zliatinových prvkov medi, horčík, mangán, kremík, cín, nikel a zinok tieto vlastnosti zvyšuje, čím sa hliníkové zliatiny ideálne pre vojenské a letecké aplikácie. Séria hliníkových zliatin 7xxx je najbežnejšie používanou kategóriou v leteckých aplikáciách. Primárnym zliatinovým prvkom v sérii 7xxx je zinok, vďaka čomu je táto kategória najsilnejšou zliatinou hliníka. Pevnosť výťažku zliatin série 7xxx presahuje 500 MPa. Najbežnejšie zliatiny 7xxx sú Al-Zn-Mg-Cu a al-li-Cu-Mg.