Усовершенствованные алюминиевые сплавы для аэрокосмической промышленности скачать в хорошем качестве

Усовершенствованные алюминиевые сплавы для аэрокосмической промышленности

Замена поставщиком некачественного сплава на компонент ракеты… может стоить вам всего. В этом уроке мы подробно проанализируем некоторые из самых сложных алюминиевых сплавов, используемых сегодня в аэрокосмической промышленности, включая сплав 2195-T84 Airware, используемый SpaceX в Falcon 9. В аэрокосмической промышленности алюминий почти всегда используется в сочетании с другими металлами для создания сплава. Иногда даже доли процента добавленного металла могут кардинально изменить свойства сплава. Большинство металлов начинают разрушаться под воздействием кислорода, а сочетание тепла и кислорода практически всегда разрушительно. Под воздействием кислорода алюминий образует слой оксида алюминия, который называется Al₂O₂. Оксид алюминия встречается в кристаллической форме в минерале корунде. Корунд прозрачен, но природные примеси, такие как железо, титан, хром, ванадий и магний, могут придавать этим кристаллам красный, синий, зеленый или другие цвета, которые мы называем рубинами, сапфирами и изумрудами. Этот верхний слой прозрачного оксида алюминия, образующийся на алюминиевом сплаве, делает его очень устойчивым к коррозии. Более того, аэрокосмическая промышленность была очень рада обнаружить возможность создания прозрачного алюминия, как упоминалось в фильме «Звёздный путь-4» «Путешествие домой». Оксинитрид алюминия, часто называемый АЛОН (а не Илон), создаётся путём сплавления алюминия, кислорода и азота под давлением с помощью лазера для удаления электронов и образования химических связей. Полученный материал представляет собой прозрачный металл. Он отлично подходит для изготовления окон и щитков телескопов в космосе, поскольку он намного прочнее и легче стекла или любого другого материала на основе пластика. Этот материал также используется в окнах Tesla Cybertruck. К алюминиевым сплавам, используемым в аэрокосмической промышленности за последние 70 лет, относятся сплавы 2014, 2219, 7050 и 7055. Сплавы 7xxx становятся хрупкими под воздействием криогенных жидкостей и не подходят для этой цели. Алюминиевые сплавы использовались в сверхлёгком внешнем баке космического челнока, в котором хранился водород, сжигаемый главными двигателями космического челнока. Он также используется в основном баке системы Space Launch System. Эти баки также изготовлены из алюминиевого сплава 2195, который заменил ранее использовавшийся алюминиево-медный сплав 2219 и позволил сэкономить более 2725 кг веса этих баков. В конструкции ракеты Falcon 9 используется сплав алюминия и лития. Топливный и окислительный баки Falcon 9 изготовлены из алюминия, причём верхние и нижние купола баков изготовлены из алюминия, а цилиндрическая часть бака изготовлена ​​из алюминиево-литиевого сплава... Эти сплавы могут быть сложными... но добавление элементов может оказать существенное влияние на характеристики сплава. Добавление лития может снизить массу, поскольку плотность алюминия составляет 2,70 г/см3, а лития — 0,534 г/см3. Литий, по сути, самый лёгкий из возможных металлов, пока не появится металлический водород, который фактически будет жидким, а не твёрдым металлом. Небольшое добавление этих других элементов позволяет получать сплавы, которые легко формуются и обрабатываются, сохраняя при этом прочность в экстремальных условиях. Алюминиевый сплав 2195-T84 имеет на 5% более высокий модуль упругости и большую прочность на разрыв, чем старые алюминиевые сплавы, что обеспечивает высокую прочность, стойкость к повреждениям и свариваемость трением с перемешиванием, что отлично подходит для криогенных применений, таких как переохлаждённый RP-1 и жидкий кислород, используемые SpaceX в Falcon 9. Модуль — это инженерный термин, используемый для описания жёсткости или упругости материала. Он равен приложенному напряжению, делённому на результирующую упругую деформацию. Более жёсткий материал будет иметь более высокий модуль. Если материал становится слишком жёстким, он может стать хрупким. Многократное нагревание и охлаждение, например, при повторном использовании ракет Falcon 9, может повлиять на прочность сплава на разрыв. https://www.aerospacemanufacturingand... https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/comp... https://screenrant.com/star-trek-tran... https://www.lightmetalage.com/news/in... https://www.constellium.com/sites/def... https://www.collinsdictionary.c om/us/dictionary/english/modulus-of-elasticity#:~:text=modulus%20of%20elasticity%20in%20Mechanical%20Engineering&text=Модуль%20эластичности%20из%20результирующей%20упругой%20деформации.&text=модуль%20эластичности. -,Модуль%20упругости%20а%20а,а%20измерение%20его%20жёсткости/ https://www.nts.com/ntsblog/materials... Цельсию%20(5%2C000%20градусов%20по Фаренгейту). https://solarsystem.nasa.gov/asteroid....