航空アルミニウム：特徴

その軽さ、可塑性および耐性のために腐食性アルミニウムは多くの産業において不可欠な材料となっている。航空アルミニウムは、マグネシウム、ケイ素、銅およびマンガンを含むことで強度が増大することを特徴とする合金群である。合金の追加の強度は、いわゆる助けを借りて与えられる。「エージングエフェクト」は、積極的な大気環境の影響を受けて長時間硬化する特殊な方法です。この合金は20世紀初頭に発明されたもので、現在は "avial"とも呼ばれています。

定義。歴史的な流行

航空アルミニウム合金の歴史の始まりそれは1909年と見なされます。ドイツの冶金技術者アルフレッド・ウィルムが経験的に確立された500℃の温度で硬化した後、銅、マンガン及びマグネシウムの少量添加したアルミニウム合金の場合と4~5日間20~25℃で放置クエンチし、それが次第に困難になり、塑性を失うことなく、より強い。手順は、「老化」と呼ばれたり、「成熟し」ています。この硬化の間、銅原子が粒界にゾーンの最小複数を埋めます。それによって材料の強度を増加させる、圧縮応力があるため、銅原子の直径は、アルミニウムよりも小さいです。

初めて合金はドイツの工場で習得されたDürenerMetallwerkenと商標Dural、したがって "ジュラルミン"の名前を受け取りました。続いて、アメリカの冶金学者R. ArcherとV. Jafrisは組成を改善し、主にマグネシウムの割合を変えました。新しい合金は2024年に命名されました。これは現在さまざまな改造が行われていますが、合金の全ファミリ - Avial。「航空アルミニウム」という名称は、航空機構造物の木と金属を完全に置き換えたため、発見直後に得られました。

主なタイプと特性

主なグループは3つあります。

アルミニウム - マンガン（Al-Mn）およびアルミニウム - マグネシウム（Al-Mg）である。主な特徴 - 高純度、純アルミニウム耐食性はほとんど認められません。このような合金ははんだ付けおよび溶接には適しているが、ひどく切削されている。熱処理で硬化させないでください。
システムの耐腐食性合金アルミニウム - マグネシウム - シリコン（Al-Mg-Si）。それらは熱処理、すなわち520℃の温度で急冷した後、水を急冷し、約10日間自然老化させることにより強化される。このグループの材料の特徴は、通常の状態およびストレス下での高い耐食性である。
アルミニウム - 銅 - マグネシウム構造用合金（Al-Cu-Mg）である。彼らの基盤は銅、マンガン、マグネシウムと合金化したアルミニウムです。合金化元素の比率を変えることにより、特性が異なる航空アルミニウムが得られる。

後者のグループの材料は良い機械的特性を有するが、合金の第1および第2族よりも腐食しやすい。腐食感受性の程度は、まだ塗料または陽極酸化で保護する必要がある表面処理の種類に依存する。耐食性は、マンガンを組成物に導入することによって部分的に増加する。

3つの主なタイプの合金に加えて、鍛造合金、耐火性、高強度構造、および特定の用途分野に必要な特性を有するものも区別される。

航空合金のマーキング

国際規格では、航空アルミニウムのマーキングの最初の図は、合金の主な合金元素を示しています。

1000 - 純アルミニウム。
2000 - ジュラルミン、銅と合金化した合金。ある期間では、最も一般的な航空宇宙用合金です。腐食割れに対する高い感度のために、それらはますます7000シリーズ合金に置き換えられている。
3000 - 合金元素 - マンガン。
4000 - 合金元素 - シリコン。合金は、シルミンとしても知られている。
5000 - 合金元素 - マグネシウム。
6000 - ほとんどのプラスチック合金。合金元素はマグネシウムとシリコンです。熱割れを受けて強度を上げることができますが、このパラメーターは2000年と7000シリーズに劣ります。
7000 - 熱硬化した合金、最も耐久性の高い航空アルミニウム。主要な合金元素は亜鉛およびマグネシウムである。

マーキングの2桁目はシリアル番号ですオリジナルの後のアルミニウム合金の修正 - 数字「0」。最後の2つの数字は合金自体の数、不純物による純度に関する情報です。合金が経験されている場合、第5の符号「X」がマーキングに加えられる。

今日まで、最も一般的なブランド航空アルミニウム：1100,2014,2017,3003,2024,2219,2025,5052,5056。これらの合金の特徴は、明度、延性、良好な強度、摩擦抵抗、腐食および高負荷である。航空機の建造物において、最も広く使用されている合金は、航空アルミニウム6061および7075である。

構成

航空機の主な合金元素アルミニウム、銅、マグネシウム、シリコン、マンガン、および亜鉛です。、アルミニウム、基本的な合金元素:.銅（重量2,2-5,2％）、マグネシウム（0 - 合金中のこれらの元素の重量百分率は、等強度、柔軟性、機械的衝撃に対する抵抗、ベース合金のような特性を決定します2から2.7パーセント）及びマンガン（0.2から1パーセント）。

シリコンと航空アルミニウム合金のファミリー銅、マンガン、マグネシウム、亜鉛、チタン、ベリリウムの他の合金元素の重要な含有量ではない（質量の4-13％）。シルミンまたはアルミニウム合金ファウンドリーとも呼ばれる複雑な部品の製造に使用されます。他の元素とのアルミニウム - マグネシウム合金（1-13重量％）のファミリーは、高い塑性および耐食性を有する。

航空アルミニウムにおける銅の役割

航空合金の銅の存在その硬化に寄与するが、同時に耐食性に悪影響を与える。焼入プロセス中に粒界に落ちると、銅は合金を孔食、応力腐食および粒界腐食に陥りやすくする。銅が豊富な領域は、周囲のアルミニウムマトリックスよりも電気的に陰極であり、従って、ガルバニック機構で生じる腐食に対してより脆弱である。合金質量中の銅含有量を12％まで増加させると、時効プロセスにおける分散硬化により強度特性が向上する。銅の含有量が12％を超えると、合金が脆くなる。

アプリケーション

アルミニウム合金が一番です販売のために金属を要求した。航空アルミニウムからの軽量、耐久性により、この合金は航空機から家庭用品（携帯電話、ヘッドホン、懐中電灯）までの多くの生産に適しています。アルミニウム合金は、原子力産業において、造船、自動車、建設、鉄道輸送に使用されています。

中庸の合金銅の含有量（2014,2024他）これらの合金のプロファイルは、高い耐食性、良好な機械加工性、およびスポット溶接性を有する。これらのうち、航空機、重車両、軍用機の責任ある構造が製造されている。

航空アルミニウム接続の特徴

航空合金の溶接が行われる排他的に不活性ガスの保護雰囲気中で行われる。好ましいガスは、ヘリウム、アルゴンまたはそれらの混合物である。ヘリウムはより伝導性が高い。これは、溶接媒体のより好ましい温度特性を決定し、厚い壁の構造要素を非常に快適に接続することを可能にする。保護ガスの混合物の使用は、より完全なガス流出を促進する。溶接継ぎ目に孔が形成される確率は大幅に低減されます。

航空機建設におけるアプリケーション

もともとの航空アルミニウム合金特別に航空機の建設のために作成されます。その内、航空機、エンジン部品、シャーシ、燃料タンク、締結具などの船体が製造されています。航空機のアルミニウム部品がキャビンの内部に使用されています。

2シリーズのアルミニウム合金は、高温にさらされた部品の生産。軽負荷部品、燃料、油圧およびオイルシステムの詳細は、合金3xxx、5xxxおよび6xxxで構成されています。航空機の建造物で最も広く使用されているものは、合金7075です。これは、かなりの負荷、低温、耐腐食性の高い作業のための要素を生成します。合金の基礎はアルミニウムであり、主な合金元素はマグネシウム、亜鉛および銅である。そこから、航空機の構造、肌の要素のパワープロファイルが作成されます。