항공 알루미늄 합금: 신소재, 신장비

알루미늄, 마그네슘, 티타늄 및 밀도가 작은 기타 금속을 일반적으로 경금속이라고 하며, 해당 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 및 티타늄 합금을 경합금이라고 합니다. 경합금의 특별한 우수한 특성과 개발 잠재력으로 인해 전 세계는 연구, 개발 및 응용에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다.

항공 알루미늄 합금이란?

항공우주 알루미늄은 항공 산업에서 널리 사용되는 초고강도 변형 알루미늄 합금입니다. 일반 알루미늄 합금에 비해 항공기에 사용되는 알루미늄 합금은 강도, 경도, 인성, 피로 저항성 및 가소성에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 항공 알루미늄 합금은 기계적 및 가공 특성이 우수하고 150℃ 이상에서 강도가 높고 인성이 우수하여 항공 구조 재료에 이상적입니다.

항공 알루미늄 합금의 가장 주목할 만한 특징은 변형 열처리를 통해 강도를 향상시킬 수 있다는 것입니다. 변형 열처리는 소성 변형의 변형 강화와 열처리 중 상 변화 강화를 결합하여 성형 공정과 성형 특성을 통일하는 포괄적 인 공정입니다.

에어로 합금의 소성 변형 중에 결정의 결함 밀도가 증가하고 이러한 결함은 재료의 미세 구조 변화로 이어집니다. 에어로 알루미늄 합금의 소성 변형 과정에서 동적 회복, 동적 재결정화, 하위 동적 재결정화, 정적 재결정화 및 정적 회복과 같은 결정 구조의 변화가 발생합니다. 이러한 결정 구조 변화를 적절히 제어하면 재료의 기계적 특성이 크게 향상되고 재료의 수명이 향상됩니다.

항공 알루미늄 합금의 분류

알루미늄 합금의 분류 방법에는 변형 알루미늄 합금과 주조 알루미늄 합금으로 나눌 수있는 많은 종류의 분류 방법이 있습니다. 변형 알루미늄 합금은 압력 처리를 견딜 수 있으며 주로 항공 장비 제조에 사용되는 알루미늄 합금의 다양한 모양, 사양으로 가공 할 수 있습니다.

변형 알루미늄 합금은 비 열처리 강화 알루미늄 합금과 열처리 강화 알루미늄 합금으로 나눌 수 있습니다. 비열처리 강화 알루미늄 합금의 기계적 특성은 열처리로 개선할 수 없지만 냉간 가공 변형에 의해서만 강화할 수 있습니다. 주로 고순도 알루미늄, 산업용 고순도 알루미늄, 산업용 순수 알루미늄 및 독점 방지 알루미늄 등이 포함됩니다. 열처리 가능한 강화 알루미늄 합금은 담금질 및 노화를 통해 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 경질 알루미늄, 단조 알루미늄, 초경질 알루미늄 및 특수 알루미늄 합금으로 나눌 수 있습니다.

항공 알루미늄 합금의 적용

실험 데이터에 따르면, 우주선의 무게가 1kg 감소할 때마다 발사 비용은 약 2만 달러가 절감됩니다. 전투기의 무게를 15% 줄이면 비행 범위는 15% 단축되고 범위는 20% 증가하며 탑재량은 30% 증가할 수 있습니다. 따라서 세계는 항공 우주용 경량 구조 재료의 연구 및 개발을 매우 중요하게 생각합니다.

항공 알루미늄 합금은 작은 밀도, 적당한 강도, 쉬운 가공 및 성형, 강한 내식성, 풍부한 자원 및 강력한 재활용성과 같은 고유 한 장점으로 인해 항공 및 항공 우주 분야에서 널리 사용됩니다.

항공기의 스킨, 빔, 리브, 거더, 스페이서 및 랜딩 기어는 알루미늄으로 만들 수 있으며 항공기마다 사용되는 알루미늄의 양은 다릅니다. 알루미늄 합금은 가격이 저렴하기 때문에 경제적 이점을 중시하는 민간 항공기에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 보잉 767 항공기에 사용되는 알루미늄 합금은 기체 무게의 약 81%를 차지합니다. 일부 항공 알루미늄 합금은 극저온 특성이 우수하고 액체 수소 및 산소 환경에서 작동할 수 있으므로 액체 로켓을 만드는 데 이상적인 소재입니다. 예를 들어, 아폴로 우주선을 발사한 새턴 5호 운반 로켓의 연료 탱크, 산화제 탱크, 탱크 간 섹션, 스테이지 간 섹션, 꼬리 섹션 및 계기 캡슐은 모두 항공 알루미늄 합금으로 만들어졌습니다.

현재 민간 항공기에 사용되는 주요 알루미늄 합금 소재는 알루미늄 합금 주조, 알루미늄 합금 단조, 대형 단면 알루미늄 합금 압출 프로파일, 알루미늄 합금 후판 및 알루미늄-리튬 합금입니다. 몇 가지 주요 유형의 알루미늄 합금의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

결론

2024 항공 알루미늄은 항공기 구조 부품에 사용되며, 2048 항공 알루미늄 합금은 주로 항공 우주 구조 부품 및 무기 구조 부품 제조에 사용되며, 2218은 주로 항공기 엔진 및 디젤 엔진 피스톤, 항공기 엔진 실린더 헤드, 제트 엔진 임펠러 및 압축기 링에 사용되며, 2219는 항공 우주 로켓 용접 산화제 탱크, 초음속 항공기 스킨 및 구조 부품에 사용되며, 2024 항공 알루미늄은 주로 항공기 구조 부품에 사용됩니다.

스탠포드 어드밴스드 머티리얼즈(Stanford Advanced Materials, SAM) 는 20년 이상의 전문성을 바탕으로 알루미늄 제품을 공급하는 글로벌 리더입니다. SAM은 연구, 개발 및 생산 분야에서 고객의 다양한 요구를 충족하도록 설계된 고품질 소재를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 관심이 있으시면 문의해 주세요.