航空航天應(yīng)用加工零件中需要考慮許多因素，例如零件的形狀、重量和耐用性。這些因素會(huì)影響飛機(jī)的飛行安全以及經(jīng)濟(jì)性。一直以來(lái)航空航天制造的首選材料一直是鋁合材料為主金。然而在現(xiàn)代噴氣式飛機(jī)中，它卻只占結(jié)構(gòu)總量的20%。
由于對(duì)輕型飛機(jī)需求日益劇增，碳增強(qiáng)聚合物及蜂窩材料等復(fù)合材料的使用在現(xiàn)代航空航天工業(yè)中的比重不斷增加。航空航天制造公司開(kāi)始研究鋁合金的替代品-航空級(jí)不銹鋼，這種不銹鋼在新飛機(jī)部件中的占比在不斷攀升，下面我們來(lái)分析一下現(xiàn)代飛機(jī)中鋁合金和不銹鋼的用途和區(qū)別。
鋁合金零件在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
鋁是一種相對(duì)非常輕的金屬材料，重量約為 2.7 g/cm3（克每立方厘米），雖然鋁比不銹鋼更輕、更便宜，但鋁的強(qiáng)度和耐腐蝕性不如不銹鋼，在耐用性和強(qiáng)度方面不銹鋼優(yōu)于鋁。
盡管鋁合金的使用在航空航天生產(chǎn)的許多方面有所下降，但鋁合金現(xiàn)代飛機(jī)制造中依然占據(jù)著重要地位，對(duì)于許多特定用途，鋁仍然是堅(jiān)固的、輕質(zhì)的材料。由于其高延展性，易于加工，鋁材的價(jià)格相對(duì)于許多復(fù)合材料或鈦相比要便宜的多。它還可以通過(guò)將其與其他金屬（如銅、鎂、錳和鋅）合金化或通過(guò)冷處理或熱處理來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)其金屬性能。
廣泛用于制造航空零件的鋁合金包括：
1. ·鋁合金7075（鋁/鋅）
2. ·鋁合金7475-02（鋁/鋅/鎂/硅/鉻）
3. ·鋁合金6061（鋁/鎂/硅）
7075是鋁和鋅的組合，是航空航天應(yīng)用中最常用的合金之一，其具有優(yōu)異的機(jī)械性能、延展性、強(qiáng)度和抗疲勞性。
7475-02是鋁、鋅、硅和鉻的組合，而6061則含有鋁、鎂和硅。需要哪種合金完全取決于終端的預(yù)期應(yīng)用，飛機(jī)上有很多鋁合金零件雖然是裝飾性的，但是在輕量化兼顧剛性來(lái)講，鋁合金卻是最佳的選擇。
航空航天工業(yè)中常用的一種鋁合金是鋁鈧。在鋁中添加鈧可增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度和耐熱性。使用鋁鈧還可以提高燃油效率。由于它是鋼和鈦等密度更大的材料的替代品，因此用更輕的鋁鈧替代這些材料可以減輕重量，從而提高燃油效率及機(jī)體剛性的強(qiáng)度。
不銹鋼零件在航空航天中應(yīng)用
在航空航天工業(yè)中，與鋁相比，不銹鋼的應(yīng)用卻讓人出乎意外。因?yàn)椴讳P鋼的重量更重，然而它在航空航天應(yīng)用中較以往有所增加。
不銹鋼是指含有至少11%鉻的鐵基合金系列，鉻是一種防止鐵腐蝕并提供耐熱性的化合物。不同類(lèi)型的不銹鋼包括元素氮、鋁、硅、硫、鈦、鎳、銅、硒、鈮和鉬。不銹鋼的種類(lèi)繁多，不銹鋼牌號(hào)多達(dá)150多個(gè)，常用的不銹鋼只占不銹鋼總數(shù)的十分之一左右。不銹鋼可以制成薄板、板材、棒材、線(xiàn)材和管材，使其適用于各種應(yīng)用場(chǎng)景。
不銹鋼有五個(gè)主要種群主要按其晶體結(jié)構(gòu)分類(lèi)。這些不銹鋼為：
4. 奧氏體不銹鋼
5. 鐵素體不銹鋼
6. 馬氏體不銹鋼
7. 雙相不銹鋼
8. 沉淀硬化不銹鋼
如上所述，不銹鋼是由鋼和鉻組合而成的合金。不銹鋼的強(qiáng)度與合金中鉻的含量直接相關(guān)。鉻含量越高，鋼的強(qiáng)度越高。不銹鋼具有高耐腐蝕性和耐高溫性，使其適用于一系列航空航天部件，包括執(zhí)行器、緊固件和起落架部件。
使用不銹鋼制造航空航天零件的好處：
雖然比鋁強(qiáng)，但不銹鋼通常要重得多。但是與鋁相比，不銹鋼零件卻有兩個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)：
1.不銹鋼具有高耐腐蝕性。
2.不銹鋼更堅(jiān)固，更耐磨。
不銹鋼的剪切模量和熔點(diǎn)加工難度也高于鋁合金。
這當(dāng)中的特性對(duì)于許多航空航天零件來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，也是的不銹鋼零件在航空航天應(yīng)用中占據(jù)了不可或缺的地位，不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)還包括優(yōu)異的耐熱性和耐火性、光亮、美觀的外觀和優(yōu)良的衛(wèi)生品質(zhì)。不銹鋼也易于制造，當(dāng)飛機(jī)部件需要焊接、機(jī)加工或切割成精確的規(guī)格時(shí)，不銹鋼材料性能優(yōu)異性就尤為突出了，某些不銹鋼合金具有極高的抗沖擊性，這也是影響大型飛機(jī)安全性和耐用性的重要因素。
隨著時(shí)間的推移，航空航天工業(yè)越來(lái)越多樣化，現(xiàn)代航空航天飛行器更可能采用不銹鋼機(jī)身或機(jī)身制造。盡管價(jià)格較高，但它們也比鋁強(qiáng)得多，并且根據(jù)場(chǎng)景使用不同等級(jí)的不銹鋼，不銹鋼的使用仍可以提供出色的強(qiáng)度重量比。
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