एयरोस्पेस उद्योग में धातु सामग्री के अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला!

12 नवंबर को, 15 वीं चीन अंतर्राष्ट्रीय विमानन और एयरोस्पेस प्रदर्शनी को गुआंगडोंग के झूहाई में भव्य रूप से खोला गया था। छह-दिवसीय कार्यक्रम के दौरान, 47 देशों और क्षेत्रों की कुल 1,022 कंपनियों ने प्रदर्शनी में भाग लिया। यह ध्यान देने योग्य है कि इस एयर शो का एक मुख्य आकर्षण नई सामग्रियों के क्षेत्र में प्रमुख प्रदर्शन है। नई सामग्रियों और अनुप्रयोग प्रदर्शनी क्षेत्र में, अभिनव सामग्रियों की एक श्रृंखला जैसे कि चुपके सामग्री, टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री, और कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री ध्यान केंद्रित कर चुकी है, दर्शकों के लिए एक नया वैज्ञानिक और तकनीकी अनुभव ला रही है।

यह बताया गया है कि सेवा में एयरोस्पेस संरचनात्मक सामग्रियों में, धातु संरचनात्मक सामग्री अभी भी प्रमुख हैं, और धातु संरचनात्मक सामग्री एयरोस्पेस क्षेत्र में व्यापक रूप से और महत्वपूर्ण हैं, जिनमें टाइटेनियम मिश्र धातुओं और उच्च तापमान मिश्र धातुएं मुख्य धातु संरचनात्मक सामग्री हैं। उच्च तापमान मिश्र धातुओं, सुपर-मजबूत स्टील्स, टाइटेनियम मिश्र धातुओं, आदि सहित धातु सामग्री के अनुसंधान और विकास, साथ ही धातु 3 डी एडिटिव विनिर्माण प्रौद्योगिकी, न केवल एयरोस्पेस उपकरण के प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि संबंधित उद्योगों के जोरदार विकास को भी बढ़ावा देता है।

सुपरलॉय

चीन में एयरो इंजन और गैस टरबाइन डिस्क फोर्जिंग के लिए विकृत सुपरलॉय की विकास की प्रवृत्ति: 650 डिग्री से नीचे उपयोग किए जाने वाले GH4169 मिश्र धातु की धातुकर्म गुणवत्ता और खुराक में सुधार जारी है, "कई उद्देश्यों के लिए एक सामग्री" का एक मॉडल बन गया, जो कि तीसरी पीढ़ी के एयरो इंजन और अन्य उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन और अनुप्रयोग का समर्थन करता है; 700 ~ 750 डिग्री के तापमान असर तापमान के साथ GH4169D, GH4065A और GH4096 जैसे मिश्र धातुओं की नई पीढ़ी को सफलतापूर्वक विकसित किया गया है और इंजीनियरिंग में लागू किया गया है, जो एयरो इंजन और वाणिज्यिक टर्बोफैन इंजनों की चार पीढ़ियों के विकास का समर्थन करता है। GH4720LI और GH7438 जैसे मिश्र धातुओं का उपयोग विभिन्न प्रकार के छोटे और मध्यम आकार के इंजनों में बैचों में किया गया है; समुद्री गैस टर्बाइन और रॉकेट इंजनों के विकास और अनुप्रयोग ने GH4698, GH4742, GH4202 और अन्य ग्रेड के विकास का नेतृत्व किया है। उच्च पीढ़ी के इंजनों की आवेदन की जरूरतों को पूरा करने के लिए, निकट भविष्य में 800 डिग्री से अधिक की तापमान असर क्षमता वाले GH4151 और GH4975 जैसे मिश्र धातुओं को विकसित किया जा रहा है, जिससे 600 ~ 900 डिग्री के बीच एक सेवा तापमान के साथ अपेक्षाकृत पूर्ण आयु-मजबूत विकृत सुपरलॉय सिस्टम बनता है।

पाउडर सुपरलॉय का उपयोग सैन्य और नागरिक उन्नत एयरो इंजन टरबाइन डिस्क में व्यापक रूप से किया गया है। कुल मिलाकर, निकेल-आधारित पाउडर सुपरलॉय के विकास की प्रवृत्ति में "थ्री हाई एंड वन लो" की विशेषताएं हैं: उच्च शक्ति, उच्च कार्य तापमान, उच्च माइक्रोस्ट्रक्चर स्थिरता और कम थकान दरार प्रसार दर। यूरोपीय और अमेरिकी देशों ने 650 डिग्री के उच्च शक्ति वाले पाउडर सुपरलॉय की पहली पीढ़ी को सफलतापूर्वक विकसित करने का नेतृत्व किया, जैसे कि रेने 95, आदि; दूसरी पीढ़ी के 750 डिग्री के नुकसान-सहिष्णु पाउडर-सुपरलॉय, जैसे कि रेने 88DT, और तीसरी पीढ़ी के उच्च शक्ति-शक्ति-सहिष्णु पाउडर-सुपरलॉय, जैसे ME3, आदि।

चौथी पीढ़ी के पाउडर सुपरलॉय तीसरी-पीढ़ी पर आधारित है, एक उच्च ऑपरेटिंग तापमान प्राप्त करने के लिए रचना समायोजन और प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से, ताकि इसमें उच्च शक्ति, उच्च क्षति सहिष्णुता और उच्च काम करने वाले तापमान की विशेषताएं हों, जैसे कि ME501, आदि। अभी भी विकसित और खोजा जा रहा है।

हाल के वर्षों में, चीन की सुपरलॉय सिस्टम ने विकास और अनुप्रयोग के क्षेत्र में उल्लेखनीय प्रगति की है, जो मुख्य रूप से मांग से प्रेरित है और प्रौद्योगिकी द्वारा पूरक है। हालांकि, सुपरलॉय में कई विषयों, उच्च घटक विनिर्माण आवश्यकताओं, और छोटे गलती सहिष्णुता शामिल हैं, और उनके परिपक्व अनुप्रयोग आर एंड डी और विनिर्माण प्रणालियों और दीर्घकालिक संचय की एक व्यापक और गहन समझ पर आधारित हैं, इसलिए उन्हें भविष्य में लगातार मजबूत होने की आवश्यकता है।

अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ स्टील

अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ स्टील 1380 से अधिक एमपीए की उपज ताकत के साथ उच्च विशिष्ट शक्ति संरचनात्मक स्टील को संदर्भित करता है, जो एयरोस्पेस, राष्ट्रीय रक्षा और सैन्य उद्योग में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और एयरोस्पेस फील्ड में मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्य विमान लैंडिंग गियर, इंजन शाफ्ट, गियर बीयरिंग, फ़्रेम, बीम, रॉकेट इंजन शेल,। 1930 से अधिक एमपीए की ताकत। 300 मीटर एक कम मिश्र धातु अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील है, जिसका व्यापक रूप से यात्री विमान, बड़े सैन्य परिवहन विमान और लड़ाकू विमानों के लैंडिंग गियर में उपयोग किया जाता है; Aermet 100 स्टील सिद्ध अनुप्रयोगों के लिए सबसे अच्छा अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील है, और इसका उपयोग सैन्य विमानों के लैंडिंग गियर में किया गया है जैसे कि F22 और F18E/F के कारण यह तनाव जंग खुर और थकान प्रतिरोध के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है।

इसके अलावा, Fe-Ni Maraging Steels की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान नैनो-स्केल इंटरमेटेलिक यौगिकों की वर्षा के कारण बेहतर शक्ति और क्रूरता होती है, और उनके विशिष्ट स्टील ग्रेड 18NI C250 और C300 स्टील्स हैं, जो ज्यादातर इंजन स्पिंडल और रॉकेट इंजन हाउसिंग [46] में उपयोग किए जाते हैं। जीई और लेप इंजन स्पिंडल 2100 ~ 2300 एमपीए के GE1014 और ML340 स्टील से बने होते हैं, और GC -24 स्टील 2400 MPa की शक्ति स्तर के साथ चीन में विकसित किया गया है। एयरोस्पेस बेयरिंग गियर स्टील उच्च शक्ति वाले कार्बोरेज्ड स्टेनलेस स्टील CSS -42 l के लिए स्टैंड 430 डिग्री के अधिकतम सेवा तापमान के साथ।

शोध के तहत सुपर हीट-रेसिस्टेंट कार्बुब्रेनिंग स्टील CH2000 एक चौथी पीढ़ी के विमानन विमानन गियर स्टील है, जिसमें 65 ~ 68HRC की सतह की कठोरता है, जो कि कार्बोबेरिंग और हीट ट्रीटमेंट के बाद, 2000 से अधिक एमपीए की एक कोर तन्यता ताकत, और 450 डिग्री तक की सेवा तापमान है, जो कि हाइज़, बीयरिंग और अन्य ट्रांसमिशन शाफ्ट और अन्य ट्रांसमिशन शाफ्ट के लिए उपयुक्त है।

अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ स्टील का तनाव संक्षारण प्रतिरोध भी विभिन्न देशों में अनुसंधान का ध्यान केंद्रित है। Ques Tek ने सामग्री आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से एक नए प्रकार के माध्यमिक सख्त अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथिंग स्टेनलेस स्टील फेरियम्स 53 को विकसित किया है, जिसमें अच्छी फ्रैक्चर क्रूरता है और इसे सफलतापूर्वक अमेरिकी वायु सेना के लैंडिंग गियर घटकों ए -10 हमले के विमानों पर लागू किया गया है। चीन के स्वतंत्र अनुसंधान और 10CR13CO13MO5NI3W1VE अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ स्टेनलेस स्टील के विकास को हेलीकॉप्टर लैंडिंग गियर संरचना के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया है, स्टील की ताकत और क्रूरता फेरियम्स 53 स्टील से बेहतर है, जो कि अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील के उच्चतम शक्ति स्तर के लिए है, जो कि एयरोस्पेस उपकरणों के क्षेत्र में है। कम-घनत्व वाली उच्च-शक्ति स्टील हाल के वर्षों में प्रस्तावित एक नई अवधारणा है, और इसकी रचना डिजाइन को एक उच्च अल सामग्री की विशेषता है, जबकि ऑस्टिनिटाइजिंग तत्वों को जोड़ते हैं, जो इसे अच्छा प्लास्टिसिटी देता है, जैसे कि सबसे आम Fe-Mn-Al-C Quaternary सिस्टम। वजन को कम करने और विमान की सीमा को बढ़ाने और अर्थव्यवस्था को ध्यान में रखते हुए लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, चीन ने DT510 कम घनत्व वाले स्टील को विकसित किया है, जिसमें सामग्री के घनत्व को कम करते हुए अच्छी ताकत और क्रूरता है, जो पारंपरिक अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ स्टील 30CRMNSINI2A की तुलना में है, DT510 का घनत्व 13.4%तक बढ़ जाता है।

टाइटेनियम मिश्र धातु

टाइटेनियम मिश्र धातु 21 वीं सदी में सबसे मूल्यवान रणनीतिक धातु सामग्री है, और विमानन और एयरोस्पेस के विकास के लिए अपरिहार्य "रीढ़" में से एक है। टाइटेनियम मिश्र धातु काटने की प्रक्रिया में, गंभीर उपकरण पहनने, खराब सतह की गुणवत्ता और कम प्रसंस्करण दक्षता जैसी समस्याएं इसके विकास को प्रतिबंधित करने वाली अड़चन बन गई हैं। टाइटेनियम मिश्र धातु की काटने की प्रक्रिया में टूल वियर और मशीनीकृत सतह की गुणवत्ता के गठन तंत्र का अध्ययन करना और टाइटेनियम मिश्र धातु के काटने के मापदंडों को अनुकूलित करने और तर्कसंगत बनाने के लिए बहुत महत्व है, जो विमानन और एयरोस्पेस क्षेत्रों के विकास के लिए बहुत महत्व है। 20 वीं शताब्दी के मध्य में, घर और विदेश में सैन्य विमान सुपरसोनिक युग में प्रवेश करना शुरू कर दिया, और एयरो इंजन जेट इंजन में बदल गए, और स्टील और एल्यूमीनियम संरचनाएं अब समय के विकास की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती थीं और धीरे -धीरे समाप्त हो गए। उसी समय, टाइटेनियम मिश्र धातु ने अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एयरोस्पेस क्षेत्र में जल्दी से प्रवेश किया है और इस क्षेत्र में मुख्य संरचनात्मक सामग्रियों में से एक बन गया है। यह स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि सक्रिय विमान के धड़ में टाइटेनियम मिश्र धातु का अनुपात तेजी से बढ़ रहा है। उन्नत एयरो इंजन निकायों में, टाइटेनियम मिश्र धातुओं का अनुपात आमतौर पर 20% से ऊपर रहता है और एक बढ़ती प्रवृत्ति को दर्शाता है। हालांकि, टाइटेनियम मिश्र धातु के अंतर्निहित मुश्किल से मशीन गुण गंभीर उपकरण पहनने, खराब मशीनिंग सतह की गुणवत्ता और उच्च प्रसंस्करण लागत के कारण इसके विकास को प्रतिबंधित करने वाली अड़चन बन गए हैं। इसके अलावा, विमानन और सैन्य उद्योग के क्षेत्र में एक अपस्ट्रीम आपूर्ति उद्योग के रूप में, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी को विमानन अनुप्रयोगों द्वारा तेजी से मान्यता दी जाती है, और एक ही समय में, ज़ुहाई एयर शो में कई एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग कंपनियां दिखाई दीं, जिनमें एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग मटेरियल, उपकरण और प्रसंस्करण सेवा कंपनियां शामिल हैं।

नई प्रक्रियाओं का अनुप्रयोग जैसे कि सैन्य सामग्री के क्षेत्र में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का विस्तार जारी है। लागत नियंत्रण की बढ़ती परिपक्वता, बड़े पैमाने पर उत्पादन, उत्पाद गुणवत्ता नियंत्रण, और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग उद्योग की तकनीकी स्तर की आवश्यकताओं के साथ, सैन्य अनुप्रयोगों में इसके विस्तार ने भी तेजी से विकास के एक चरण में प्रवेश किया है। चीन की धातु संरचनात्मक सामग्री उद्योग बढ़ रहा है, और विविधता नवाचार और तकनीकी प्रगति की तत्काल आवश्यकता है।