Lennundus

Kosmosetööstuse tipptasemel-eriterased jäävad oma ülima tugevuse, sitkuse ja äärmuslike temperatuuride vastupidavuse tõttu asendamatuks põhimaterjaliks. Isegi tänapäeval ülima kergekaalulisuse poole püüdlemisel jääb see esmaseks valikuks selliste kriitiliste komponentide jaoks nagu lennuki telik, mootorikoormust{2}}kandvad konstruktsioonid ja kinnitusdetailid, tagades lennuki absoluutse töökindluse tugeva vibratsiooni, ülisuure koormuse ja karmi keskkonna korral. Uute ülitugevate-teraste ja kuumuskindlate-teraste pidev arendamine laiendab pidevalt nende kasutuspiire lennunduses.

 

Lennuki telikusüsteem

Kaasaegsete suurte reisilennukite telik on valmistatud 300 M üli-kõrge-tugevast terasest, mis talub sadu tonne maandumislööke, säilitades samal ajal tugevuse. Selle põhikomponendid, nagu tugipostid ja teljed, on sepistatud ja täppiskuum{4}}töödeldud, et tagada töökindlus kümnete tuhandete õhkutõusmiste ja maandumiste jaoks.

 

Lennuki juhtimissüsteem ja lennujuhtimise komponendid

Mootori kõrgsurveketas{0}} on valmistatud pulbermetallurgia kõrgtemperatuurilisest-sulamist, mis talub kõrgeid temperatuure ja tsentrifugaaljõude. Peavõll ja hammasrattad on valmistatud legeerterasest, millel on pärast karburiseerimist ja karastamist nii kõrge kõvadus kui ka sitkus.

 

Kosmoselaevade struktuurid ja ühendussüsteemid

Võtmekoormust{0}}kandvad komponendid, nagu kosmoselaevade võimendi ühendusrõngad ja rakettide dokkimismehhanismid, kasutavad laialdaselt ülitugevat-eriterast, mis talub tohutuid koormusi ning tagab usaldusväärse ühenduse ja eraldamise kosmosekeskkonnas.

 

Lennuki juhtimissüsteem ja lennujuhtimise komponendid

Lennujuhtimissüsteemi tuumajõuülekande komponendid on valmistatud ülitugevast terasest (nt 4340), mille kõrge jäikus ja väsimuskindlus tagavad käskude täpse edastamise ja usaldusväärse juhtimise keeruliste koormuste korral.

 Täiuslik kombinatsioon üli{0}}kõrgest tugevusest ja purunemiskindlusest

Lennunduses kasutatav teras peab taluma suuri lennukoormusi ja omama suurepärast purunemiskindlust, et vältida katastroofilisi kahjustusi . 300M ultra-kõrge tugevusega teras (tõmbetugevus võib ulatuda 1930–2070 MPa) ja martensiitteras (nt 18Ni (300) Maraging terase tasakaal on saavutatud umbes 20 000 MPa tugevuse vahel. sitkus läbi spetsiaalse kuumtöötlusprotsessi. Need materjalid võivad takistada pragude levimist plastilise deformatsiooni kaudu isegi väikeste defektide korral ja tagada võtmekomponentide struktuurse terviklikkuse äärmuslikes pingetingimustes.

 Suurepärane kõrge{0}}temperatuuri jõudlus ja libisemiskindlus.

Lennuki-mootorite ja kosmoselaeva tõukejõusüsteemide kõrgel temperatuuril töötavad komponendid vajavad terast, et säilitada stabiilne jõudlus pidevalt kõrgetel temperatuuridel. Kuigi nikli{3}}põhised supersulamid (nagu Inconel 718 ja Waspaloy) ei kuulu traditsioonilisse terase kategooriasse, on need põhiolemuselt spetsiaalsed sulamid, mis põhinevad raud-nikkel-kroomsüsteemil, mis esindab metallmaterjalide kõrgel temperatuuril{7}. Need materjalid suudavad säilitada kõrge tugevuse, suurepärase oksüdatsioonikindluse ja roomamiskindluse ka kõrgel-temperatuuril (650-1000 kraadi) ning on esimesed-materjalid kõrgtemperatuuriliste tuumakomponentide (nt turbiinikettad, labad ja põlemiskambrid) jaoks.

 Suurepärane väsimus- ja kahjustustaluvus

Lennundus- ja kosmosekonstruktsioonid on lennu ajal allutatud pidevatele tsüklilistele koormustele ning iga etapiga stardist maandumiseni kaasnevad keerulised pingemuutused. Aerospace -klassi terasel on pärast spetsiaalset metallurgilist kontrolli ja kuumtöötlust suurepärane vastupidavus väsimuspragude tekkele ja levikule. Kahjutaluvuse disaini kontseptsiooni kaudu saab see isegi juhul, kui konstruktsioonis on avastamata väiksemaid defekte, tagada, et oht ei laiene kindlaksmääratud hooldusperioodi jooksul, pakkudes mitmeid tagatisi lennuohutusele.

 Täpne mõõtmete stabiilsus ja töödeldavus

Lennunduskomponendid nõuavad äärmiselt ranget mõõtmete täpsust ja geomeetrilist kuju. Sademega karastatud roostevaba teras (nagu 17-4PH ja 15-5PH) ja spetsiaalne legeerteras on pärast lahusega töötlemist suhteliselt pehmed, mis on mugav täppistöötlemiseks ja -vormimiseks ning seejärel saadakse lõplik kõrge tugevus vananemistöötluse teel. See kuumtöötlemisomadus võimaldab keeruka kujuga detailidel pärast töötlemist saada vajalikud omadused, säilitades samal ajal kõrge mõõtmete stabiilsuse.

 Hea keskkonnaga kohanemisvõime ja erilised funktsionaalsed omadused

Lennundusteras on spetsiaalselt optimeeritud konkreetse kasutuskeskkonna jaoks: korrosioonikindlat-terast kasutatakse kanduri-põhiste lennukikomponentide jaoks merekeskkonnas; Madala -paisumisega sulameid (nt Invar) kasutatakse termilise deformatsiooni suhtes tundlike instrumentide täppisstruktuuride ja satelliidikomponentide valmistamiseks; ja Magnetsulameid kasutatakse navigatsiooni- ja juhtimissüsteemides. Need spetsiaalsed terased loovad materiaalse aluse kosmoseseadmete töökindlaks tööks erinevates ekstreemsetes keskkondades.

Kaasaegsed kosmosematerjalid arenevad multifunktsionaalsuse, intelligentsuse ja kergekaalulisuse suunas. Kuigi komposiitmaterjalide ja titaanisulamite osakaal suureneb, säilitab teras endiselt asendamatu positsiooni võtmevaldkondades, mis nõuavad üli-kõrget tugevust, suurepärast kuumakindlust ja kulutasuvust. Uue põlvkonna lennundusteras areneb suurema kahjustustaluvuse, madalamate kulude, parema hooldatavuse ja keskkonnasõbralikkuse suunas, näiteks töötades välja uut odavat-martensiitsest roostevaba terast ja parandades traditsioonilise üli-kõrge tugevusega terase pingekorrosioonikindlust. Terase, täiustatud komposiitmaterjalide ja titaanisulamite hübriidstruktuuri disain on samuti muutunud praegu kuumaks uurimisteemaks, mis annab erinevate materjalide jõudluse eelistele täieliku mängu.