航空器材用什麼材料合金

① 航空器材用什麼合金材料做成的

新型航空材料鋁鋰合金
新材料是航空航天技術的重要基礎，航空航天技術的發展又不斷對材料科學提出新的問題和要求。鋁鋰合金是近十幾年來航空金屬材料中發展最為迅速的一個領域。
鋰是世界上最輕的金屬元素。把金屬鋰作為合金元素加到金屬鋁中，就形成了鋁鋰合金。加入金屬鋰之後，可以降低合金的密度，增加剛度，同時仍然保持較高的強度、較好的抗腐蝕性和抗疲勞性以及適宜的延展性。因為這些特性，這種新型合金受到了航空、航天以及航海業的廣泛關注。正是由於這種合金的許多優點，吸引著許多科學家對它進行研究，鋁鋰合金的開發事業猶如雨後春筍般迅速發展起來了。
1983年在巴黎國際航空博覽會上，世界上兩家最大的鋁合金生產企業--英國阿爾康鋁業公司和美國阿爾考鋁業公司，同時宣布研製成功新的革命性材料--鋁鋰合金。專家們認為，鋁鋰合金是從1943年發明鋁鋅系高強合金以來，鋁合金研究和開發的又一個里程碑。
其實，鋁鋰合金並不是個新鮮概念。對這種材料的認識經歷了相當長的時間。由於鋰的密度小，在鋁中的溶解度高，長期以來人們就把鋰看作鋁的親密合作夥伴。早在上世紀20年代，科技工作者就對鋁鋰合金進行過許多評論。1924年，德國研製成功一種工業鋁鋰合金——司克龍。這是一種僅含0.1%鋰的鋁鋅合金。它的機械性能比當時盛行的鋁鎂合金——杜拉鋁要稍好一些。由於當時杜拉鋁已得到公認，所以影響了司克龍合金應受到的廣泛重視。1943年，高強度的鋁鋅鎂銅合金問世，再一次低估了鋁鋰合金的工業價值。1957年，英國研製成功了含鋰1.1%的X－2020鋁合金。這種合金用於美國艦載超音速攻擊機的機翼和水平尾翼的蒙皮上，取代原設計中的鋁合金後，RA－5C飛機的重量減輕6%。前蘇聯的科技工作者同時也研製出了一種含鋰2%的鋁合金。又經過10年徘徊，到1967年發生了世界范圍的能源危機後，各國又重新開始大規模研究鋁鋰合金。由於冶金技術和相關技術的發展，使含鋰量更大、密度更小、強度更高的鋁鋰合金的出現成為可能。據認為，目前許多先進的戰斗機和民航飛機大都採用了這種合金。鋁鋰合金的成本大約只是碳纖維增強塑料的1/10。如果採用鋁鋰合金製造波音飛機，重量可以減輕14.6%，燃料節省5.4%，飛機成本將下降2.1%，每架飛機每年的飛行費用將降低2.2%。可以預料，隨著材料科學的發展，將有越來越多的新型合金進入航空航天業、各個工業部門及千家萬戶。

② 航空上常用的金屬材料有哪些以及特性寫成論文怎麼寫

金家族之一：鋁合金

航空用鋁合金密度低、耐腐蝕性能好，且具有較高的比強度、比剛度，容易加工成型，有足夠的使用經驗，這些優點使其成為飛機結構的理想材料。從誕生以來，鋁合金隨著飛機設計的要求而不斷發展，其性能也日益強大。例如，1954年，英國的3架「彗星」飛機先後墜毀，事故分析表明，墜機的主要原因是材料疲勞以及部分 7075-T6鋁合金構件被嚴重腐蝕。經過探索，研究人員突破了過時效熱處理問題，研製出第二代耐腐蝕鋁合金，有效提升了飛機的安全水平。

如今，航空鋁合金的發展已經進入第六階段。2005年 4月 27日，世界上最大的寬體客機空客A380在圖盧茲機場成功首飛。A380能夠取得成功，先進材料的應用立下了汗馬功勞。其中，加拿大鋁業公司和美國鋁業公司就為 A380開發了新型鋁合金材料。根據 A380各部件的特點，加拿大鋁業公司開發出了7040-T7651、7449、2027-T3511等一系列鋁合金。每種合金都具有不同的性能和特點。在A380項目中，用7085鍛件製造的應急艙門，零件數量從 147個減至 40個，緊固件由 1400個減至 450個，重量減輕了 20%，成本降低了 20%〜25%，承載能力和疲勞壽命也得到了顯著提高。

合金家族之二：鈦合金

鈦及鈦合金材料密度低、比強度高（目前金屬材料中最高）、耐腐蝕、耐高溫、無磁、組織性能和穩定性好，可以與復合材料結構直接連接，而且兩者之間的熱膨脹系數相近，不易產生電化學腐蝕，具有優良的綜合性能。因此，鈦合金在航空領域得到越來越廣泛的應用。洛克希德公司的「黑鳥」高空高速戰略偵察機 SR-71，飛行速度超過 3馬赫，在高速飛行時，機體表面溫度將超過常規鋁合金蒙皮的極限，如果用鋼製造，飛機重量會大大增加，影響飛行速度和升限等性能。因此，SR-71的機身大量採用了鈦合金，總重達 30多噸，占飛機結構重量的 93%。隨著人們對飛機性能要求的不斷提高，民用飛機的鈦合金用量也在逐漸增加。早期波音 707上的鈦合金部件用量僅占結構總重量的 0.2%，到最新的波音 787，佔比高達 15%。

此外，鈦合金也是製造航空發動機的主要材料。早期美國 F-4戰斗機使用的 J79發動機，鈦合金的用量只有50千克，不到總重量的2%。而現在大多數航空發動機的鈦用量已經達到發動機總重量的25%〜30%。如波音 747、767的發動機 JT9D，其用鈦量為總重量的 25%；空客A320的V2500發動機，其用鈦量為總重量的 31%。鈦合金的另一大用途是作為螺栓、鉚釘等緊固件材料。這些緊固件雖小，但用量卻很大，使用鈦合金緊固件可以大大減輕重量。據估算，C-5大型運輸機有 70%的緊固件為鈦合金緊固件，飛機因此而減重 1噸左右。現在鈦合金 3D列印技術已用於飛機製造。鈦合金3D列印技術由於擺脫了傳統的模具製造這一顯著延長研發時間的環節，可以製造高精度、高性能、高柔性和快速製造結構十分復雜的金屬零件，因而為先進飛機結構的快速研發提供了有力的技術手段。

合金家族之三：超高強度鋼

超高強度鋼在強度、剛性、韌性以及價格等方面具有很多優勢，且擁有在承受極高載荷條件下保持高壽命和高可靠性的特點，在航空領域得到廣泛使用。例如，飛機的起落架要承受沖擊等復雜載荷，而且載荷巨大，同時還要求起落架艙容積盡可能小，超高強度鋼絕對強度大、穩定性好，因此成為起落架的首選材料。

20世紀 60年代，美國成功開發了 300M超高強度鋼。300M鋼的抗拉強度高，達到 1860MPa以上。它的橫向塑性高，斷裂韌性好，與同強度低合金超高強度鋼相比，300M鋼的抗疲勞性能更好，在介質中的裂紋擴展速率低。這些特點使得 300M鋼成為大型飛機起落架的主要材料。1992年，美國又開發了 AreMet100。AreMet100與 300M的強度級別相同，但耐腐蝕性能和耐應力腐蝕性能較 300M鋼有較大提高，是目前綜合性能最好的超高強度鋼。F-22、F/A-18E/F就使用了AreMet100作為飛機起落架的主要材料。

③ 航空航天主要使用的高溫合金材料有哪些

高溫合金主要牌號：

固溶強化型鐵基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

時效硬化性鐵基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶強化型鎳基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

時效硬化型鎳基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因，一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素，且能保持較好的組織穩定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作為強化相，使合金得到有效的強化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度；三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強化作用。根據它們的強化作用方式可分為：固溶強化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等；沉澱強化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。

④ 製造飛機的材料中為什麼大量使用鋁合金而不是用純鋁

因為鋁合的硬度、強度和性能均優於純鋁。鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械製造、船舶及化學工業中已大量應用。工業經濟的飛速發展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應用最多的合金。

鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用，使用量僅次於鋼。一些鋁合金可以採用熱處理獲得良好的機械性能、物理性能和抗腐蝕性能。

註：航空材料是製造飛機（包括飛行器）、航空發動機及其附件、儀表及隨機設備等所用材料的總稱，通常包括金屬材料(結構鋼、不銹鋼、高溫合金、有色金屬及合金等）、有機高分子材料(橡膠、塑料、透明材料、塗料等）和復合材料。

(4)航空器材用什麼材料合金擴展閱讀：

鋁合金的特性：

1、有填充狹槽窄縫部分的良好流動性；

2、有比一般金屬低的熔點，但能滿足極大部分情況的要求；

3、導熱性能好，熔融鋁的熱量能快速向鑄模傳遞，鑄造周期較短；

4、熔體中的氫氣和其他有害氣體可通過處理得到有效的控制；

5、鋁合金鑄造時，沒有熱脆開裂和撕裂的傾向；

6、化學穩定性好，抗蝕性能強；

7、不易產生表面缺陷，鑄件表面有良好的表面光潔度和光澤，而且易於進行表面處理；

8、鑄造鋁合金的加工性能好，可用壓模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型鑄造模進行鑄造生產，也可用真空鑄造、低壓和高壓鑄造、擠壓鑄造、半固態鑄造、離心鑄造等方法成形，生產不同用途、不同品種規格、不同性能的各種鑄件。