metallurgi har spillet en nøglerolle i udviklingen af luftfart. Med opdagelsen af nye materialer har nye applikationer vist sig at anvende disse også og forbedre eksisterende design betydeligt.
aluminium ser ud til at være kongen inden for flykonstruktion, selvom der i de senere år er anvendt nogle nye legeringer. Disse superlegeringer er stadig ret dyre for flyets homebuilder. Med sin gode styrke til vægt og omkostningsforhold bruges aluminium stadig meget bredt i branchen.
den nuværende udvikling viser, at flere og flere producenter (Boeing, Airbus) bruger kulfiber og andre ikke-metalliske materialer i flykonstruktion, da disse kan fremstilles i næsten enhver form og krumning. Som tiden går, skal disse materialer vise sig at være lige så pålidelige som aluminium i modstand mod UV-skader. Korrekt anvendelse af UV-resistent maling hjælper også.
Alcoa udvikler en 3.generations aluminium-lithiumlegering, der lover endnu mere vægttab og omkostningsbesparelser uden behov for beskyttelse mod lynnedslag, som det er tilfældet i kompositintensive fly.
aluminiumlegeringer
aluminiumlegeringer identificeres ved et firecifret nummereringssystem. Det første ciffer giver legeringsgruppen og de andre legeringer, der er til stede i blandingen. Nedenfor har vi samlet en liste over de mest almindeligt anvendte fly aluminiumlegeringer og deres respektive egenskaber.
varmebehandling
brugen af kobber (Cu) og Sinc (si) i en legering med aluminium ændrer dens egenskaber på en sådan måde, at legeringen kan hærdes såvel som blødgøres ved brug af varme. Den resulterende temperamentbetegnelse er angivet med en bogstavnummerkombination efter legeringsnumrene.
Temperamentbetegnelse
de mest almindelige temperamentbetegnelser, vi finder, er T3 og T6. T3 er varmebehandlet og koldbehandlet ved udfladning. T6 er også opløsningsvarmebehandlet, men kunstigt ældet.
sammensætning
hver legering har sine egne egenskaber afhængigt af sammensætningen af legeringselementerne, for eksempel 2024 legering har 4,5% kobber (Cu), 0,6% mangan (Mn) og 1,5% Magnesium (Mg) tilsat. 6061 har 0,25% kobber, 0,6% silicium (Si), 1,0% Magnesium og 0,25% chrom (Ch) tilsat og 5052 er 2,5% Magnesium og 0,25% chrom. 3003-legeringen har kun 1,2% mangan tilsat.
mekaniske egenskaber
en legerings mekaniske egenskaber er en vigtig faktor i beslutningen om, hvor den skal bruges under konstruktionen. I listen nedenfor giver vi nogle typiske egenskaber:
2024-T3
dette er den mest almindelige af de højstyrke aluminiumlegeringer. Det er høj kvalitet fly kvalitet. 2024-T3 aluminiumsplade betragtes som flylegering på grund af dens styrke, og den har også fremragende udmattelsesmodstand. Korrosionsbestandighed er mindre end 6061, deraf alclad-versionerne. Svejsning anbefales generelt ikke. Typiske anvendelser til 2024-T3 Alclad aluminiumsplade er skrog og vingeskind, kapper, flystrukturer og også til reparation og restaurering på grund af dens virkelig skinnende finish (2024-T3 Alclad). Dens ultimative styrke er 62000 PSI med en skærestyrke på 40000 PSI.
6061-T6
denne legering har en meget god korrosionsbestandighed og efterbehandlingsevne, svejsning går også uden problemer. Styrkeniveauet på 6061-T6 aluminiumsplade handler om blødt stål. 6061-T6 aluminiumsplade kan fremstilles ved de fleste af de almindeligt anvendte teknikker. Typiske anvendelser er fly landing måtter, lastbil organer og rammer, strukturelle komponenter og meget mere. Ultimativ styrke er 45000 PSI med en skærestyrke på 30000 PSI.
5052-H32
denne har den højeste styrke i den ikke-opvarmede legeringsserie. Det er ikke strukturelt. 5052 aluminiumsplade har højere udmattelsesstyrke end de fleste legeringer. 5052 aluminiumsplade har fremragende korrosionsbestandighed, især i marine applikationer og har fremragende bearbejdelighed. Dette aluminiumsark bruges ofte til at konstruere brændstoftanke.
3003-H14
mest udbredt af aluminiumlegeringer, rent aluminium med mangan tilsat for styrke, ca.20% stærkere end 100-serien. 3003-H14 aluminiumsplade har stor bearbejdelighed og kan være dybt trukket, spundet, svejset eller loddet. 3003 aluminiumsplade kan ikke behandles med varme. Denne aluminiumsplade er meget brugt til kapper og baffelbelægning. Ultimate strength er 21000 PSI med en klippestyrke på 14000 PSI.
7075
flyproducenter bruger højstyrkelegeringer (hovedsagelig alloy 7075) til at styrke aluminium flystrukturer. Aluminiumslegering 7075 har kobber (1,6 %), Magnesium (2,5 %) og Sinc (5,6 %) tilføjet for ultimativ styrke, men kobberindholdet gør det meget vanskeligt at svejse. På den anden side anodiserer det virkelig smukt. 7075 har den bedste bearbejdelighed, og det vil resultere i en meget flot finish. Den ultimative styrke er 33000 PSI (-0) og 82000 PSI (- T6) med en klippestyrke på 22000 PSI (-0) og 49000 PSI (- T6).
skrevet af EAI.
