Le 12 novembre, la 15e exposition internationale de l'aviation et de l'aérospatiale chinoise a été grandement ouverte à Zhuhai, Guangdong. Au cours de l'événement de six jours, un total de 1 022 entreprises de 47 pays et régions ont participé à l'exposition. Il convient de mentionner que l'un des points forts de ce spectacle aérien est l'affichage proéminent dans le domaine des nouveaux matériaux. Dans la zone d'exposition des nouveaux matériaux et des applications, une série de matériaux innovants tels que les matériaux furtifs, les matériaux en alliage en titane et les matériaux composites en fibre de carbone sont devenus le centre d'attention, apportant une nouvelle expérience scientifique et technologique au public.
Il est rapporté que parmi les matériaux structurels aérospatiaux en service, les matériaux structurels métalliques sont encore dominants et les matériaux structurels métalliques sont largement et importants dans le champ aérospatial, parmi lesquels les alliages de titane et les alliages à haute température sont les principaux matériaux structurels métalliques. La recherche et le développement de matériaux métalliques, y compris les alliages à haute température, les aciers super forts, les alliages de titane, etc., ainsi que la technologie de fabrication additive 3D métallique, améliorent non seulement les performances de l'équipement aérospatial, mais favorisent également le développement vigoureux des industries connexes.
Superalliage
La tendance de développement des superalliages déformés pour les moteurs aérodynamiques et les pièces de recharge de disques de turbine à gaz en Chine: la qualité métallurgique et la posologie de l'alliage GH4169 utilisé en dessous de 650 degrés continuent de s'améliorer, devenant un modèle de "un matériau à plusieurs fins", soutenant la production de masse et l'application de moteurs aérodynamiques de troisième génération et d'autres équipements; La nouvelle génération d'alliages tels que GH4169D, GH4065A et GH4096 avec une température de température de 700 à 750 degrés a été développée et appliquée avec succès en ingénierie, soutenant le développement de quatre générations de moteurs aérodynamiques et de moteurs à turbofan commerciaux. Les alliages tels que GH4720LI et GH7438 ont été utilisés en lots dans une variété de moteurs de petite et moyenne taille; Le développement et l'application de turbines à gaz marin et de moteurs de fusée ont conduit au développement de GH4698, GH4742, GH4202 et d'autres notes. Afin de répondre aux besoins d'application de moteurs à génération supérieure, des alliages tels que GH4151 et GH4975 avec une capacité de roulement de température de plus de 800 degrés sont développés dans un avenir proche, formant un système de superalliage déformé par l'âge relativement complet avec une température de service entre 600 et 900 degrés.
Les superalliages en poudre ont été largement utilisés dans les disques de turbine de moteur aérodynamique avancés militaires et civils. Dans l'ensemble, la tendance de développement des superalliages en poudre à base de nickel a les caractéristiques de "trois sommets et un faible": haute résistance, température de travail élevée, stabilité à microstructure élevée et taux de propagation de fissure à faible fatigue. Les pays européens et américains ont pris les devants en développant avec succès la première génération de superalliages en poudre à haute résistance à 650 degrés, tels que René 95, etc.; Les superalliers de poudre tolérants à 750 degrés de deuxième génération, tels que René 88DT, et les superalliers de poudre tolérants à la troisième génération, tels que ME3, etc.
Le superalliage en poudre de quatrième génération est basé sur la troisième génération, par un ajustement de composition et une optimisation des processus pour obtenir une température de fonctionnement plus élevée, de sorte qu'elle a les caractéristiques de la forte résistance, de la tolérance aux dommages élevées et de la température de travail élevée, tels que ME501, etc. À l'heure actuelle, la Chine a développé la première génération de superalliages en poudre représentés par FGH4095 et le troisième et le troisième sein de la poudre représenté par FGH406, et le troisième et le troisième sein de la poudre représentent par FGH406, et le troisième semestre et le troisième semestre sont représentés par FGH406, et le troisième et le troisième sein de la poube toujours développé et exploré.
Ces dernières années, le système de suralloage chinois a réalisé des progrès remarquables dans le domaine du développement et de l'application, principalement tirés par la demande et complété par la technologie. Cependant, les superalliages impliquent de nombreuses disciplines, des exigences de fabrication élevées et une petite tolérance aux défauts, et leurs applications matures sont basées sur une compréhension complète et approfondie des systèmes de R&D et de fabrication et d'accumulation à long terme, ils doivent donc être renforcés en continu à l'avenir.
Acier ultra-élevé
L'acier ultra-haute résistance fait référence à une forte résistance spécifique en acier de structure avec une limite d'élasticité de plus de 1380 MPa, qui joue un rôle de plus en plus important dans l'aérospatiale, la défense nationale et l'industrie militaire, et les principaux scénarios d'application dans le champ aérospatial sont ont une force ultra-élevée de plus de 1930 MPa. 300 m est un acier à faible résistance à la hauteur à faible hauteur, qui est largement utilisé dans le train d'atterrissage des avions de passagers, de grands avions de transport militaire et des avions de chasse; L'acier Aermet 100 est le meilleur acier ultra-élevé pour des applications éprouvées, et a été utilisé dans le train d'atterrissage des avions militaires tels que F22 et F18E / F en raison de son excellente résistance à la fissuration de la corrosion et à la résistance à la fatigue.
De plus, les aciers à marrage Fe-Ni ont une résistance et une ténacité supérieures en raison de la précipitation des composés intermétalliques nano-échelle pendant le processus de vieillissement, et leurs notes d'acier typiques sont des aciers C250 et C300 à 18NI C250 et C300, qui sont principalement utilisés dans les broches du moteur et les logements en moteur de fusée [46]. Les broches du moteur GE et LEEP sont en acier GE1014 et ML340 de 2100 ~ 2300 MPa, et l'acier GC -24 avec un niveau de résistance de 2400 MPa a été développé en Chine. L'acier à roulements aérospatial signifie CSS en acier inoxydable carburé à haute résistance -42 l, avec une température de service maximale de 430 degrés.
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 moteurs et hélicoptères aérodynamiques.
La résistance à la corrosion de contrainte de l'acier à ultra-haute résistance est également au centre de la recherche dans divers pays. Ques Tek a développé un nouveau type de Ferriums en acier inoxydable à ultra-haute résistance secondaire via le génie génétique des matériaux, qui a une bonne ténacité à fracture et a été appliquée avec succès aux composants d'attraction d'atterrissage de l'US Air Force A -10 Attake Aircraft. La recherche et le développement indépendants de la Chine du 10CR13CO13MO5NI3W1VE en acier inoxydable à ultra-haute résistance, a été appliqué avec succès à la structure des le plateau d'atterrissage en hélicoptère, la résistance et la ténacité de l'acier sont meilleures que l'acier de Ferriums53, pour le niveau de résistance le plus élevé en acier inoxydable à ultra-haute résistance. L'acier à haute résistance à basse densité est un nouveau concept proposé ces dernières années, et sa conception de composition est caractérisée par une teneur élevée en AL tout en ajoutant des éléments austénitisants, ce qui lui donne une bonne plasticité, comme le système quaternaire Fe-Mn-Al-C le plus courant. Afin d'atteindre l'objectif de réduire le poids et d'augmenter la gamme de l'avion et de prendre en compte l'économie, la Chine a développé un acier à basse densité DT510, qui a une bonne résistance et une bonne ténacité tout en réduisant la densité du matériau, par rapport à la réduction de l'acier à ultra-high traditionnel, 30CrmnSini2a, la densité de DT510 est réduite de 13,4%, et la limite de jeu est augmentée par 19.3%.
Alliage en titane
L'alliage de titane est le matériau métallique stratégique le plus précieux du 21e siècle, et est l'un des «colonne» indispensable pour le développement de l'aviation et de l'aérospatiale. Dans le processus de coupe des alliages de titane, des problèmes tels que l'usure grave, une mauvaise qualité de surface et une faible efficacité de traitement sont devenues les goulots d'étranglement restreignant son développement. Il est d'une grande importance d'étudier le mécanisme de formation de l'usure des outils et de la qualité de surface usinée dans le processus de coupe de l'alliage de titane, et d'optimiser et de rationaliser les paramètres de coupe de l'alliage de titane, qui est d'une grande signification pour le développement des champs d'aviation et aérospatiale. Au milieu du 20e siècle, les avions militaires au pays et à l'étranger ont commencé à entrer dans l'âge supersonique, et les moteurs aérodynamiques ont été transformés en moteurs à réaction, et les structures en acier et en aluminium ne pouvaient plus répondre aux exigences du développement de l'époque et ont été progressivement éliminées. Dans le même temps, Titanium Alliage est rapidement entré dans le champ aérospatial avec ses excellentes performances et est devenu l'un des principaux matériaux structurels de ce domaine. On peut voir clairement que la proportion d'alliage de titane dans le fuselage des avions actifs augmente rapidement. Dans les corps avancés du moteur aérodynamique, la proportion d'alliages de titane reste généralement supérieure à 20% et montre une tendance croissante. Cependant, les propriétés inhérentes à l'alliage difficile à machine à accessoire de titane sont devenues le goulot d'étranglement restreignant son développement en raison de l'usure grave des outils, de la mauvaise qualité de surface d'usinage et du coût de traitement élevé. De plus, en tant qu'industrie de l'approvisionnement en amont dans les domaines de l'industrie de l'aviation et de l'industrie militaire, la technologie de fabrication additive est de plus en plus reconnue par les applications de l'aviation, et en même temps, un certain nombre de sociétés de fabrication additive sont apparues au Zhuhai Air Show, notamment des matériaux de fabrication additive, des équipements et des sociétés de services de traitement.
L'application de nouveaux processus tels que la fabrication additive dans le domaine des matériaux militaires continue de se développer. Avec l'augmentation de la maturité du contrôle des coûts, de la production à grande échelle, du contrôle de la qualité des produits et des exigences techniques de l'industrie manufacturière additive, son expansion dans les applications militaires est également entrée dans un stade de développement rapide. L'industrie chinoise des matériaux structurels métalliques est en augmentation, et il existe un besoin urgent d'innovation variée et de progrès technologique.
