Op 12 november werd de 15e China International Aviation en Aerospace Exhibition groots geopend in Zhuhai, Guangdong. Tijdens het zesdaagse evenement namen in totaal 1.022 bedrijven uit 47 landen en regio's deel aan de tentoonstelling. Het is vermeldenswaard dat een van de hoogtepunten van deze luchtshow het prominente scherm op het gebied van nieuwe materialen is. In het nieuwe materiaal- en applicatie -tentoonstellingsgebied zijn een reeks innovatieve materialen zoals stealth -materialen, titaniumlegeringsmaterialen en composietmaterialen van koolstofvezel de focus geworden, waardoor het publiek een nieuwe wetenschappelijke en technologische ervaring heeft gebracht.
Het is gemeld dat met de structurele structurele materialen van de ruimtevaart in de ruimtevaart nog steeds dominant zijn en metaalstructurele materialen breed en belangrijk zijn in het ruimtevaartveld, waaronder titaniumlegeringen en legeringen met hoge temperatuur de belangrijkste structurele metalen structurele materialen zijn. Het onderzoek en de ontwikkeling van metaalmaterialen, waaronder legeringen op hoge temperatuur, supersterke staal, titaniumlegeringen, enz., Evenals metaal 3D-additieve productietechnologie, verbetert niet alleen de prestaties van ruimtevaartapparatuur, maar bevordert ook de krachtige ontwikkeling van gerelateerde industrieën.
Superleger
De ontwikkelingstrend van vervormde superlegeringen voor aero-motoren en gasturbine-schijfverdedigingen in China: de metallurgische kwaliteit en dosering van GH4169-legering die onder de 650 graden wordt gebruikt, blijft verbeteren, en wordt een model van "één materiaal voor meerdere doeleinden", ter ondersteuning van de massaproductie en toepassing van de derde generatie aero-engines en andere apparatuur; De nieuwe generatie legeringen zoals GH4169D, GH4065A en GH4096 met een temperatuurlagertemperatuur van 700 ~ 750 graden zijn met succes ontwikkeld en toegepast in engineering, ter ondersteuning van de ontwikkeling van vier generaties aero -motoren en commerciële turbofan -motoren. Legeringen zoals GH4720LI en GH7438 zijn gebruikt in batches in verschillende kleine en middelgrote motoren; De ontwikkeling en toepassing van mariene gasturbines en raketmotoren hebben geleid tot de ontwikkeling van GH4698, GH4742, GH4202 en andere cijfers. Om te voldoen aan de applicatiebehoeften van motoren met een hogere generatie, worden legeringen zoals GH4151 en GH4975 met een temperatuurdrager van meer dan 800 graden ontwikkeld in de nabije toekomst, waardoor een relatief complete leeftijd versterkt vervormd superlegeringssysteem wordt gevormd met een servicetemperatuur tussen 600 ~ 900 graden.
Poeder Superalloys zijn veel gebruikt in militaire en civiele geavanceerde aero -motor turbine -schijven. Over het algemeen heeft de ontwikkelingstrend van nikkelgebaseerde poeder-superalloys de kenmerken van "drie hoogtepunten en één laag": hoge sterkte, hoge werktemperatuur, hoge microstructuurstabiliteit en lage vermoeidheidspropagatiesnelheid. Europese en Amerikaanse landen namen het voortouw bij het succesvol ontwikkelen van de eerste generatie van 650 graden hoogwaardig poeder-superalloys, zoals René 95, enz.; De tweede generatie 750 graden schade-tolerante poeder-superalloys, zoals René 88dt, en de derde generatie hoogwaardig schade-schade-tolerante poeder-superalloys, zoals ME3, etc.
De poeder Superalloy van de vierde generatie is gebaseerd op de derde generatie, door middel van aanpassing van de samenstelling en procesoptimalisatie om een hogere bedrijfstemperatuur te verkrijgen, zodat het de kenmerken heeft van hoge sterkte, hoge schade-tolerantie en een hoge werktemperatuur, zoals ME501, enz. Op dit moment is China de eerste generatie van FGH4095 en onderzocht.
In de afgelopen jaren heeft het Chinese superlegeringssysteem opmerkelijke vooruitgang geboekt op het gebied van ontwikkeling en toepassing, voornamelijk aangedreven door de vraag en aangevuld met technologie. Superlegeringen omvatten echter veel disciplines, hoge productievereisten en kleine fouttolerantie, en hun volwassen toepassingen zijn gebaseerd op een uitgebreid en diepgaand begrip van O&O en productiesystemen en langdurige accumulatie, dus moeten ze in de toekomst continu worden versterkt.
Ultrahoge sterkte staal
Ultrahoge sterkte staal verwijst naar structureel staal met hoge specifieke sterkte met een opbrengststerkte van meer dan 1380 MPa, die een steeds belangrijkere rol speelt in de ruimtevaart, de nationale defensie en de militaire industrie, en de belangrijkste toepassingsscenario's in het ruimtelijke landingsgraden van de ruimtevaart met het ruimtelijke vliegtuig, beide vliegtuiglagers. Ultrahoge kracht van meer dan 1930 MPA. 300m is een staal met een lage legering ultrahoogte, dat veel wordt gebruikt in het landingsgestel van passagiersvliegtuigen, groot militair transportvliegtuigen en jachtvliegtuigen; Aermet 100 staal is het beste staal met ultrahoge sterkte voor bewezen toepassingen en is gebruikt in het landingsgestel van militaire vliegtuigen zoals F22 en F18E/F vanwege de uitstekende weerstand tegen stresscorrosiekraak en vermoeidheidsweerstand.
Bovendien hebben Fe-Ni Maraging Steels een superieure sterkte en taaiheid vanwege de neerslag van intermetallische verbindingen op nanoschaal tijdens het verouderingsproces, en hun typische stalen klassen zijn 18I C250 en C300-staal, die meestal worden gebruikt in motorspillen en raketmotorbehuizingen [46]. GE- en LEEP -motorspillen zijn gemaakt van GE1014 en ML340 Steel van 2100 ~ 2300 MPa en GC -24 staal met een sterkte van 2400 MPa is ontwikkeld in China. Aerospace-lagerwielstaal staat voor hoogwaardig carburated roestvrij staal CSS -42 l, met een maximale servicetemperatuur van 430 graden.
The super heat-resistant carburizing steel CH2000 under research is a fourth-generation aviation bearing gear steel, with a surface hardness of 65~68HRC after carburizing and heat treatment, a core tensile strength of more than 2000 MPa, and a service temperature of up to 450 degree , which is suitable for gears, bearings and transmission shafts and other transmission components of high-power density transmission systems of new generation aero engines and helikopters.
De stresscorrosieweerstand van ultrahoogsterkstaal is ook de focus van onderzoek in verschillende landen. Ques TEK heeft een nieuw type secundaire verhardende ultrahoge sterkte roestvrijstalen ferriums53 ontwikkeld via materiaalgenetische manipulatie, die een goede breuktaaiheid heeft en met succes is toegepast op de landingsgestelcomponenten van de Amerikaanse luchtmacht A -10 aanvalsvliegtuig. China's onafhankelijke onderzoek en ontwikkeling van 10CR13CO13MO5NI3W1VE Ultra-Hoge Strength Roestvrij staal, is met succes toegepast op de structuur van de helikopterlandingsgestel, de sterkte en taaiheid van de staal zijn beter dan ferriums53 staal, voor het hoogste sterkte van ultra-high sterkte Sterksterkte staalloos staal, in het veld van de veroordeling van het terrein, in het veld van het veroordeling van de verafezogen in het terrein. Steel met een hoge dichtheid met lage dichtheid is een nieuw concept dat de afgelopen jaren wordt voorgesteld, en het ontwerp van de compositie wordt gekenmerkt door een hoog Al-gehalte, terwijl het toevoegen van austenitiserende elementen, wat het een goede plasticiteit geeft, zoals het meest voorkomende Fe-Mn-Al-C quaternaire systeem. Om het doel te bereiken om het gewicht te verminderen en het bereik van het vliegtuig te vergroten en rekening te houden met de economie, heeft China DT510 lage-dichtheidsstaal ontwikkeld, die een goede sterkte en taaiheid heeft, terwijl de dichtheid van het materiaal wordt verminderd, vergeleken met de traditionele ultra-high sterkte staal 30crmnsini2a, de dichtheid van DT510 wordt gereduceerd door 13,4%en de rendement wordt verhoogd door 19.3%.
Titaniumlegering
Titaniumlegering is het meest waardevolle strategische metaalmateriaal in de 21ste eeuw en is een van de onmisbare "wervelkolom" voor de ontwikkeling van luchtvaart en ruimtevaart. Tijdens het snijden van titaniumlegering zijn problemen zoals ernstige gereedschapslijtage, slechte oppervlaktekwaliteit en lage verwerkingsefficiëntie de knelpunten geworden die de ontwikkeling ervan beperken. Het is van groot belang om het vormingsmechanisme van gereedschapsslijtage en bewerkte oppervlaktekwaliteit in het snijproces van titaniumlegering te bestuderen, en om de snijparameters van de titaniumlegering te optimaliseren en te rationaliseren, wat van groot belang is voor de ontwikkeling van luchtvaart- en ruimtevaartvelden. In het midden van de 20e eeuw begonnen militaire vliegtuigen in binnen- en buitenland het supersonische tijdperk te betreden, en aero -motoren werden omgezet in jetmotoren, en staal- en aluminiumstructuren konden niet langer voldoen aan de vereisten van de ontwikkeling van de tijd en werden geleidelijk geëlimineerd. Tegelijkertijd is Titaniumlegering snel het ruimtevaartveld binnengegaan met zijn uitstekende prestaties en is het een van de belangrijkste structurele materialen op dit gebied geworden. Het is duidelijk te zien dat het aandeel titaniumlegering in de romp van actieve vliegtuigen snel toeneemt. In geavanceerde aero -motorlichamen blijft het aandeel titaniumlegeringen meestal boven de 20% en vertoont een toenemende trend. De inherente moeilijke machine-eigenschappen van titaniumlegering zijn echter het knelpunt geworden dat de ontwikkeling ervan beperkt vanwege ernstige gereedschapslijtage, slechte kwaliteit van het bewerkingsoppervlak en hoge verwerkingskosten. Bovendien, als een stroomopwaartse aanbodindustrie op het gebied van de luchtvaart en de militaire industrie, wordt additieve productietechnologie in toenemende mate erkend door luchtvaarttoepassingen en tegelijkertijd verschenen een aantal additieve productiebedrijven in de Zhuhai Air Show, waaronder additieve productiematerialen, apparatuur- en verwerkingsdienstbedrijven.
De toepassing van nieuwe processen zoals additieve productie op het gebied van militaire materialen blijft uitbreiden. Met de toenemende looptijd van de kostenbeheersing, grootschalige productie, productkwaliteitscontrole en technische niveau-eisen van de additieve productie-industrie, is de uitbreiding ervan in militaire toepassingen ook een fase van snelle ontwikkeling ingegaan. De Chinese metaalstructurele materialenindustrie neemt toe en er is een dringende behoefte aan innovatie van variëteiten en technologische vooruitgang.
