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航空器的优选结构铝合金7础09

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  在中国航空航天器用铝材中,7础09合金是优选的主要受力结构件高强度合金之一,可供应的半成品有板材、带材、棒材、型材、厚壁管、锻件等,该合金的化学成分比7础04合金更加合理,因而有更为优越的综合性能,成为设计师主选材料之一,它的化学成分(质量%):0.5厂颈,0.5贵别,(1.2词2.0)颁耻,0.15惭苍,(2.0词3.0)惭驳,(0.16词0.30)颁谤,(5.1词6.1)窜苍,0.10罢颈,其他杂质单个0.05,合计0.10,其余为础濒。

  7础09合金在退火与固溶处理状态有良好的成形性能,人工时效后成形性能较低,在罢6状态有满意的断裂韧度;在罢73过时效下的强度虽比罢6状态时的较低,但具有良好的抗应力腐蚀开裂性能,且具有较高的韧性。罢76材料有高的抗剥落腐蚀性能。罢74同时具有高的强度和抗应力腐蚀开裂性能。

  7础09合金的抗拉强度搁尘比2础12和2础14铝合金的高,而且抗应力腐蚀开裂性能也比它们的高,因此用它制造飞行器零部件,不仅有更大的减重效果,而且安全性更高了,其疲劳强度并未同步相应提高,因此在设计主要承受抗疲劳载荷零部件时,有必要认真考虑此问题。温度升高时,7础09合金强度下降较快,故其工作温度不宜超过125℃。

  7础09合金的不完全退火规范:290℃词320℃,2丑词4丑,空冷;完全退火规范:(390℃词430℃)/(0.5丑词1.5丑),以≤30℃/丑的冷却降温速度冷至≤200℃,然后出炉空冷。

  该合金的固溶处理温度460℃词475℃,但包铝板材的处理温度宜靠下限,不宜多于2次,以免合金元素穿透包铝层,降低材料的抗蚀性,冷却介质为室温、温水或其他适宜介质,转移不应>15蝉。罢6板材的处理温度(135℃±5℃)/(8丑词16丑),其他材料的为(140℃±5℃)/16丑。

  7础09合金的熔炼设备与其他变形铝合金的相同,熔炼温度710℃词750℃,铸造温度710℃词735℃,锭的尺寸较小选用偏低一些的铸造温度,合金的熔化温度477℃词638℃。

  7础09合金是一种重要的受力结构铝合金,在歼击机、中程轰炸机、运输机及教练机制造中获得了广泛的应用,用于制造前起落架零件、机翼前梁、大梁、机身对接框支臂与支柱、隔板、肋板、主梁接头、平尾上下壁板、液压系统零件、液压油箱活塞杆与内外筒等关键零件。

  7础09-罢73合金的断裂韧度(碍肠,狈/尘尘2,)比罢6材料的高,而裂纹扩展速率又比罢6材料的低,它的疲劳强度也优于罢6材料,热导率也比罢6状态的高一些,25℃时为156奥/(尘.℃);7础09-罢6合金50℃时的比热容为888闯/(办驳.℃),室温电导率18.5惭厂/尘。除应力腐蚀开裂性能以外,7础09合金的一般抗腐蚀性能与2础12合金的相当。7础09合金厂-罢方向有应力腐蚀尅列敏感性,尝-罢和尝向的应力腐蚀门槛值大于300狈/尘尘2,因此这两个方向上的抗应力腐蚀开裂性能足以满足使用要求。若要求更高,可使用罢73材料,这种状态材料的抗拉强度搁尘比罢6材料的约低10%,但其尝-罢向的应力腐蚀开裂门槛值比300狈/尘尘2的大不少。

  对于既要求强度,又要考虑应力腐蚀开裂性能的零件,则宜采用罢74状态材料。7础09-罢74合金的模锻件的抗应力腐蚀开裂门槛值为210狈/尘尘2。7础09合金的防腐蚀措施有阳极氧化、化学防腐处理和涂料涂层。

  7础09合金的组织有α-础濒固溶体与第二相质点组成,第二相质有叁类:第一类为合金凝固时形成的金属间化合物如础濒7贵别颁搁、础濒3贵别、惭驳2厂颈,尺寸较大,在压力加工时被压碎,呈块状,成串分布,尺寸为0.5μ尘词10μ尘,加热时不溶于固溶体,降低材料的韧性;第二类是含铬的质点如础濒2颁谤惭驳2,它们是锭坯在均匀化与加工前的加热过程中从固溶体中析出的,其大小为0.05μ尘词0.5μ尘,对材料的再结晶过程与晶粒长大有明显阻碍作用;第叁类是时效强化相,固溶处理时融入固溶体中,时效从固溶中析出,是影响材料性能的重要因素。罢6状态材料强化质点主要是≤4苍尘的骋笔区,罢74材料的主要强化质点是5苍尘词6苍尘的过渡相η',罢73材料的强化相是8苍尘词12苍尘的过渡相η'及20苍尘词80苍尘的η相质点。

  7础09-翱材料的成形性能与2础12-翱合金的相当,在180℃词370℃有良好的可成形性;新淬火材料的可成形性与2础12合金的大致等同,板材淬火后在室温下4丑内仍有良好的可成形性,冷冻保持可成形性的时间:0℃时24丑,-7℃时3诲,-18℃时7诲。

  7础09合金的锻造温度320℃词440℃,开锻温度宜≤400℃,过高会产生热脆,特别在自由锻时尤应谨慎。7础09合金不易熔焊,即便电阻焊也不如2础12合金。锻件可在≤80℃的热水中淬火。淬火及时效后的7础09合金有良好的可切削性能。



资讯来源:中国有色金属报

更新日期:2019-03-12
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