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【摘要】隨中國科技的發(fā)展,中國航天技術(shù)已躋身進(jìn)入世界領(lǐng)域,航天技術(shù)的發(fā)展使得我國各個(gè)領(lǐng)域都有很大的進(jìn)步,對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活水平提高具有重大意義,在各個(gè)領(lǐng)域的成果也是十分豐富。在我國航天領(lǐng)域中,金屬材料的應(yīng)用以及熱處理都有很大的作用,優(yōu)秀的金屬材料是我國航天技術(shù)發(fā)展的前提,本文針對(duì)航天領(lǐng)域的金屬材料進(jìn)行舉例并陳述,例如鈦合金、鋁合金、鎂合金等進(jìn)行了簡單介紹,以及其熱處理工藝。
【關(guān)鍵詞】金屬材料;航天領(lǐng)域;熱處理;應(yīng)用
1前言
航天技術(shù)的發(fā)展不僅帶動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而且還提高人民生活質(zhì)量,增強(qiáng)我國國防力量,當(dāng)今經(jīng)濟(jì)全球化,信息交往、各地之間業(yè)務(wù)往來,通信、交通等等都離不開航天技術(shù)所帶來的科技成果。金屬材料是我國航天領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的材料,它比其他分子材料硬度高,耐熱性能好,與無機(jī)非金屬材料相比,金屬材料有具有很好的韌性,因此在我國航天領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,為了更加了解用于航天技術(shù)的金屬材料,本文選擇了幾種常見的金屬進(jìn)行講述其在航天領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用以及相應(yīng)的熱處理工藝。
2鋁合金
2.1鋁合金在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
鋁合金材料是航天領(lǐng)域用量最大的金屬材料,隨著科技的發(fā)展,各種復(fù)合材料都在不斷的發(fā)展,其性能也是優(yōu)越與一般金屬材料,雖然如此,但在航天領(lǐng)域鋁合金的使用依然占有很大比例,鋁合金具有優(yōu)越的耐磨性以及良好的抗撞擊性能總體性能優(yōu)越于一般金屬材料,,并且價(jià)格便宜,一般在航天領(lǐng)域的承載結(jié)構(gòu)中都使用鋁合金比如一些承載壁板,艙體結(jié)構(gòu)等。所以在航天領(lǐng)域具有很大的用處。
2.2鋁合金的熱處理工藝
在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的前提下,航天技術(shù)對(duì)鋁合金的要求越來越嚴(yán)格,如何提高鋁合金的綜合性能是非常重要的任務(wù)之一,在研究過程中一方面是設(shè)計(jì)新型合金,一方面是對(duì)其熱處理的更新,利用先進(jìn)技術(shù)通過對(duì)鋁合金加熱處理,使得在高溫環(huán)境下變形,在經(jīng)過擠壓,使得鋁合金內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)更加緊密化,內(nèi)部的結(jié)晶程度更高,從而使得鋁合金在應(yīng)用中綜合性能更加優(yōu)秀。
3鈦合金
3.1鈦合金在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
鈦合金在航天領(lǐng)域中具有很多用處,他與一般金屬相比,具有耐高溫、耐磨性能強(qiáng),抗疲勞性能等優(yōu)點(diǎn),一般在航天領(lǐng)域中,鈦合金運(yùn)用于機(jī)艙的主承力結(jié)構(gòu),壓氣機(jī)葉片等等,在鈦合金的試用下,無論是高溫環(huán)境,還是超低溫環(huán)境都能保證長時(shí)間持久的工作。因此隨著航天領(lǐng)域科技的不斷發(fā)展,鈦合金的使用量也是逐漸增多,是具有前景的一種金屬材料。
3.2鈦合金的熱處理工藝
鈦合金的熱處理工藝十分復(fù)雜,根據(jù)航天領(lǐng)域的不同需求,鈦合金的熱處理工藝也就不同,比如普通退火會(huì)使得鈦合金內(nèi)部的可塑性變高但與此同時(shí)也使得其強(qiáng)度變小,一般適用于一些飛行機(jī)器的零件,再比如雙重退火,其工藝應(yīng)用相比較而言稍微麻煩,處理之后的鈦合金硬度會(huì)升高,但其可塑性相對(duì)降低,適用于需求較高的飛行零件。鈦合金的熱處理工藝還包括等溫退火和固溶時(shí)效,根據(jù)航天領(lǐng)域不同需求以及應(yīng)用的不同領(lǐng)域,來選擇不同的熱處理工藝。
4超高強(qiáng)度鋼
4.1超高強(qiáng)度鋼在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
超高強(qiáng)度鋼具有很強(qiáng)的硬度及韌性,正因?yàn)槠湫阅芤彩沟迷摻饘僭诤教祛I(lǐng)域的應(yīng)用量保持持續(xù)上升,一般該金屬適用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體,飛行裝備的推動(dòng)器等所需高硬度的地方,正因如此對(duì)于在這種高壓強(qiáng)度下的金屬材料,其耐腐蝕性成為審核金屬實(shí)用性的一項(xiàng)重大指標(biāo),如何提高超高強(qiáng)度鋼的韌性是當(dāng)前研究金屬工藝的重要課題。
4.2超高強(qiáng)度鋼的熱處理工藝
一般超高強(qiáng)度鋼都應(yīng)保持其高強(qiáng)度的特性,針對(duì)該金屬材料進(jìn)行熱處理時(shí)一般先進(jìn)行淬火,在960度左右的高溫下進(jìn)行淬取,使其內(nèi)部的含碳量降至最低,然后進(jìn)行低溫回火,提高材料的強(qiáng)度,隨著科技的發(fā)展,在高強(qiáng)度鋼的熱處理工藝中也有先進(jìn)的技術(shù)提高金屬的性能,比如奧氏體加工、馬氏加工,誘發(fā)相變等等。在經(jīng)過熱處理后的金屬一般適用于機(jī)器的整體構(gòu)架,高強(qiáng)度的零件等等。
5鎂合金
5.1鎂金屬材料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
鎂金屬材料在航天領(lǐng)域具有自身獨(dú)特的性能良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能以及對(duì)電磁的屏蔽性能使得鎂金屬在眾多金屬材料中脫穎而出,但鎂金屬卻又一定的缺陷,那就是不耐腐蝕,也正是因?yàn)樵撊秉c(diǎn)使得鎂金屬在應(yīng)用當(dāng)中,一些領(lǐng)域不能涉及當(dāng)中,比如產(chǎn)品的儲(chǔ)存、產(chǎn)品出制造都會(huì)帶來影響,鎂金屬適用于工藝復(fù)雜的大型鑄件,是我國金屬材料航天領(lǐng)域非常重要的文件,比如通信衛(wèi)星所使用的天線等等。
5.2鎂金屬材料的熱處理工藝
鎂金屬材料的處理工藝非常復(fù)雜,根據(jù)所需性能的不同其熱處理的加工工藝也就不同。一般鎂金屬的處理分為退火和固溶時(shí)效兩大類。在實(shí)際應(yīng)用中不同的淬火能力會(huì)使鎂金屬的性能得到不同程度的增減,從而應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。
6結(jié)語
我國航天技術(shù)的飛速發(fā)展,使得我國經(jīng)濟(jì)水平并不斷提高,人民生活水平得到翻天覆地的變化,軍事力量也躋身進(jìn)入世界前列,是我國國防實(shí)力的一大利器,由此可見航天技術(shù)的重要性,本文講述了關(guān)于航天領(lǐng)域的幾種金屬,以及其性能,作用等等,隨著科技的發(fā)展,航天技術(shù)的不斷提高,我們應(yīng)研發(fā)更加適合航天技術(shù)的金屬材料,比如金屬間化合物、高溫合金等等,使得我國真正成為航天大國,實(shí)現(xiàn)中國的偉大復(fù)興。
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作者:喻天罡 單位:中國航空綜合技術(shù)研究所