Er títan ofur álfelgur?
kynna
Nútíma framleiðslustaðlar eru mjög krefjandi. Verkfræðingar og hönnuðir eru stöðugt beðnir um að uppfylla kröfur iðnaðarins hvað varðar frammistöðu, langlífi, sjálfbærni og hagræðingu kostnaðar. Iðnaðarframleiðsla er í stöðugri þróun. Ný hönnunarreglur, framleiðsluaðferðir og efni eru nauðsynleg fyrir nýsköpun.
Sumar atvinnugreinar geta verið sérstaklega krefjandi, eins og flugiðnaðurinn. Aerospace vörur eru háðar erfiðum aðstæðum á endingartíma þeirra. Hefðbundnar aðferðir og efni nægja ekki til að uppfylla staðla iðnaðarins: þess vegna nota geimferðaverkfræðingar efni eins og ofurblendi.
Hvað eru háhita málmblöndur?
Í meginatriðum eru ofurblendiefni efni með mikla tölfræði um frammistöðu. Helstu eiginleikar ofurblendis eru mikil ending, mjög hár vélrænni styrkur, hitateygjanleiki og langur líftími. Mikilvægasti eiginleiki ofurblendis er hæfni þeirra til að starfa við hátt bræðsluhitastig. Allar ofangreindar eiginleikar gera ofurblöndur mikilvægar fyrir geimferðaiðnaðinn.
Upprunalega hugmyndin um að þróa efni sem hentaði til notkunar við erfiðar aðstæður stafaði af lönguninni til að hanna flugvélar sem gætu tekið okkur hærra og hraðar. Þróun ofurblendis er nátengd hraðri útþenslu í geimferðaiðnaðinum eftir seinni heimsstyrjöldina.
Tegundir háhita málmblöndur
Það eru margar tegundir af háhita málmblöndur sem notaðar eru í geimferðaiðnaðinum. Eitt algengasta afbrigðið er ofurblendi sem byggir á títan. Hreint títan hefur tiltölulega lágan þéttleika, mikinn styrk og mikla tæringarþol. Að auki er títan eina frumefnið sem brennur með köfnunarefni. Títan er jafn sterkt og stál en vegur næstum helmingi þyngra. Þessir eiginleikar einir og sér gera það að kjörnu efni fyrir fluggeimiðnaðinn, þar sem þyngd/styrkhlutfallið er mikilvægt. Títan er blandað saman við önnur frumefni í sérstökum hlutföllum til að auka enn frekar framúrskarandi eiginleika þess.
Ein algengasta títan-undirstaða málmblöndur er Ti-6Al-4V málmblöndur. Auk títaníums inniheldur það einnig ál og vanadíum og er fyrst og fremst notað í stjórnklefa, vængjakassa og festingar í flugvélum. Málblönduna sýnir gott jafnvægi á eiginleikum eins og styrkleika, sveigjanleika, brotseigu, háhitastyrk, skriðeiginleika, suðuhæfni, vinnsluhæfni og heita vinnanleika. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo álfelgur er hitaþolið ál sem þróað var á seinni hluta sjöunda áratugarins. Hitaþolshiti þess er um 450 gráður. Þessi málmblöndu er almennt notuð í þjöppudiskum þar sem 500 gráður eru efri hitastigsmörkin. Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4Mo álfelgur, stundum kallað „Ti17“ álfelgur, er álfelgur þróað í Bandaríkjunum í 1970 sem hefur mikinn styrk og framúrskarandi brotþol. Hitaþol hitastigsins er um 350 gráður. Í atvinnuflugvélum eru viftan og skaftið í einu stykki til að draga úr þyngd hreyfilsins. Ti-10V-2Fe-3Al álfelgur hefur framúrskarandi herni, mikinn styrk og mikinn þreytustyrk og er aðallega notað í lendingarbúnað.
Til viðbótar við títan-undirstaða málmblöndur, eru járnblendi annar flokkur málmblöndur sem almennt eru notaðar í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal flug- og hernaðarlegum. Í meginatriðum eru járnblendi málmblöndur sem eru aðallega samsettar úr járni. Sumar af algengustu málmblöndunum sem eru byggðar á járni eru ryðfríu stáli, steypujárni og hákolefnisstáli. Járnblöndur sýna almennt gott jafnvægi eiginleika, þar á meðal hita- og tæringarþol, endingu, styrk og hitateygni. Þrátt fyrir að þeir sýni ekki öfgakennda eiginleika títan-undirstaða ofurblendis eða annarra háhita málmblöndur, gerir auðveld myndun þeirra og hagkvæmni þau ómetanleg.
Annar mikilvægur flokkur málmblöndur fyrir geim- og hernaðariðnaðinn er álblöndur. Hlutfall þyngdar og styrkleika hrááls er nú þegar áhrifamikið eitt og sér. Viðbót á málmblöndur eins og kopar, magnesíum, mangani, sílikoni, tin, nikkel og sink eykur þessa eiginleika, sem gerir álblöndur fullkomnar fyrir hernaðar- og geimferðanotkun. 7xxx röð álblöndur eru þær sem oftast eru notaðar í geimferðum. Aðal málmblöndunarefnið í 7xxx seríunni er sink, sem gerir þennan flokk að sterkustu álblöndunum. 7xxx röð málmblöndur hafa afrakstursstyrk yfir 500 MPa. Algengustu 7xxx málmblöndurnar eru Al-Zn-Mg-Cu og Al-Li-Cu-Mg.
