飛機(jī)合金材料種類和飛機(jī)合金材料制造工藝發(fā)展

飛機(jī)合金材料包括高性能鋁、高強(qiáng)度鋼和鈦合金材料，隨著每一種新型飛機(jī)的出現(xiàn)而穩(wěn)步發(fā)展。飛機(jī)合金材料主要通過對現(xiàn)有合金的漸進(jìn)改進(jìn)，在開發(fā)強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性和可生產(chǎn)性方面取得了重大進(jìn)展。飛機(jī)設(shè)計(jì)者希望提高耐久性和減輕重量的愿望導(dǎo)致了新型鋁合金的發(fā)展，它提供了特定強(qiáng)度、耐久性和損傷容限的改進(jìn)組合。大多數(shù)情況下，新合金是舊合金的變體，但對化學(xué)和加工參數(shù)有更嚴(yán)格的控制。

飛機(jī)合金材料中的鋁鋰合金材料的商業(yè)用途有限。鋁鋰合金材料作為一個(gè)整體具有良好的疲勞性能;易于超塑性成形;可焊性中等至良好;可進(jìn)行化學(xué)研磨、粘結(jié)、陽極氧化、包覆和噴涂。然而，它們往往表現(xiàn)出相當(dāng)大的各向異性，通常比傳統(tǒng)鋁合金更昂貴，更容易被表面氧化，淬火時(shí)容易翹曲。鋁鋰合金比傳統(tǒng)鋁合金更難加工，其性能受相對較小的加工變化影響較大。

飛機(jī)合金材料改進(jìn)的鎳鈷低碳鋼已經(jīng)被開發(fā)成具有高強(qiáng)度、高韌性和耐腐蝕性的杰出組合。這些合金已用于起落架。如果沒有相應(yīng)的延性和韌性的降低，這些新鋼的強(qiáng)度就不能顯著提高。然而，增強(qiáng)的強(qiáng)度可以在保持韌性的同時(shí)達(dá)到民用飛機(jī)起落架應(yīng)用可接受的水平。

在飛機(jī)合金材料應(yīng)用中使用鈦的主要原因包括:重量節(jié)省、工作溫度高、空間限制、耐腐蝕性和復(fù)合材料兼容性。委員會相信，鈦合金將繼續(xù)得到發(fā)展，在耐溫性能和強(qiáng)度/韌性組合方面得到改善。低成本鈦合金具有進(jìn)一步提高鈦合金在生產(chǎn)應(yīng)用中的利用率的潛力。

盡管飛機(jī)合金材料有顯著的性能優(yōu)勢，但是由于金屬基復(fù)合材料的高成本、缺乏機(jī)械性能測量的標(biāo)準(zhǔn)化以及加工和機(jī)加工的困難，委員會并沒有預(yù)見其在下一代運(yùn)輸機(jī)的機(jī)身上的顯著應(yīng)用。連續(xù)和間斷金屬基復(fù)合材料都需要工藝開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化。飛機(jī)合金材料制造工藝的發(fā)展一直強(qiáng)調(diào)低成本的方法，如凈形加工(鑄造和鍛造)，改進(jìn)的成形方法(包括年齡成形和超塑性成形)，高速加工，以及超塑性成形和擴(kuò)散連接。