Aluminium est elementum metallicum copiosissimum in crusta telluris. Est metallum non ferreum, secundum maximum in productione et usu in mundo post chalybem. Densitatem humilem habet, circiter tertiam partem chalybis. Cum aluminium purum molle sit et firmitatem humilem habeat, ergo, addita parva quantitate elementorum, ut magnesii, cupri, zinci, silicii, et lithii, aluminio, efficacia mixturae aluminii melior est. Mixturae aluminii sunt materiae structurales metallicae non ferreae latissime in industria adhibitae propter proprietates mechanicas excellentes et resistentiam corrosionis. Late adhibitae sunt in constructione, industria aëronautica, autocinetica, fabricatione machinarum, navium constructione et chemica.
Mixturae aluminii proprietates excellentes in mechanica et chemia habent:
① Aspectus mechanici, imprimis in densitate humili, alta robore, modulo alto, etc. reflectuntur. Aluminium densitatem humilem habet et levius est quam alia metalla, tantum quartam partem chalybis constituit, itaque aptum est ad usum in campis ubi altae necessitates levitatis requirunt;
② Quod ad proprietates chemicas attinet, cum mixtura aluminii densam pelliculam oxidi in superficie sua in aere formare possit, se ab oxidatione profunda defendere potest. Ergo, optimam resistentiam corrosionis et compositionem chemicam valde stabilem habet.
③Mixtura aluminii bonam plasticitatem habet et in varias formas tractari potest. Excellentem conductivitatem electricam et thermalem habet. Quapropter late in industria adhibetur, et usus eius secundus tantum post ferrum est.
In praesenti, plus quam 250 mixturae aluminii variis compositionibus in industria exstant. Ut distinctio secundum diversas compositiones mixturarum facilior fiat, Sina methodum classificationis graduum quattuor digitorum internationaliter acceptam adhibet, ut designationem locorum productionis, memoriam, et administrationem calculi faciliorem reddat. Mixturae aluminii in industria militari adhibitae praecipue includunt mixturas aluminii et lithii, series 2XXX (A1-Cu-Mg) et series 7XXX.
Postulatio mercatus et progressus inclinatio variarum materiarum mixturae aluminii
Series 2XXX ex mixtura aluminii
Mixturae aluminii seriei 2XXX (A1-Cu-Mg) magnam vim tensilem, tenacitatem et firmitatem lassitudinis, bonam resistentiam caloris, proprietates tractationis et soldadurae habent, et late in industriis aëronauticis, autocineticis, et armorum adhibentur. Genera principalia sunt 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12, et cetera. Series mixturarum elaborata est ad firmitatem, tenacitatem adaequandam, et tolerantiam damni emendandam, ut 2024, 2124, 2524, 2324, et cetera.
Sinarum exemplaria instrumentorum in directionem levitatis, longae vitae, altae firmitatis et pretii humilis evolvuntur, atque altas necessitates habent pro tenacitate fracturae, resistentia propagationis fissurarum et resistentia corrosionis materiae integumenti fuselagii. Innixae laminae crassae aluminii 2024-T351, nationes externae aluminii 2324, 2624 aliasque altae tolerantiae damni pro superficiebus alarum inferioribus cum diversa robore, tenacitate, lassitudine et resistentia corrosionis excogitaverunt, et institutionem et applicationem perfecerunt. Sinae aluminii seriei 2XXX altae tolerantiae damni evolvunt. In futuro, micromixtio composita erit magna directio progressionis pro aluminii seriei Al-Cu-Mg altae firmitatis.
Series 4XXX ex mixtura aluminii
In praesenti, mixturae Al-Si eutecticae et hypoeutecticae praecipue in pistonibus autocinetorum in Sinis adhibentur. Attamen, cum continua emendatione requisitorum functionis machinarum, difficile est requisitis functionis satisfacere. Mixtura Al-Si hypereutectica densitatem humilem, coefficientem expansionis linearis parvum, resistentiam attritionis et stabilitatem voluminis maiorem habet, et materia pistonis idealior est comparata cum mixturis Al-Si eutecticis. Pistores mixturae Al-Si hypereutecticae in exteris regionibus massaliter producti et in autocinetis onerariis et autocinetis applicati sunt, ut mixtura A390 in Civitatibus Foederatis Americae, mixturae AC9A et AC8A (ZL109) in Iaponia, et mixtura A390 in Australia. Attamen, pauci fabri in Sinis nunc sunt qui pistones mixturae Al-Si hypereutecticae producunt, et plerique eorum importationibus pendent. Praeterea, magnum discrimen est inter materias mixturae aluminii turbocompressorum autocinetorum et terras externas. Materiae mixturae aluminii turbocompressorum autocinetorum summae efficaciae praecipue in Iaponia et aliis terris pendent. Ergo, necesse est materias clavem mixturae aluminii autocineticae pro pistonibus et impelleribus turbocompressorum summae efficaciae evolvere.
Series 5XXX Mixtionum Aluminii
Mixturae Al-Mg, praesertim eae quae alto Mg contento continentur, magnam vim specificam, bonam sudabilitatem et resistentiam corrosionis habent, et in futuro materiae valde competitivae in industria aëronautica, traminibus celeribus, oceanis, aliisque campis fient. Hodie, laminae, profila, et fila sudatoria ex mixtura Al-Mg ad usum aëronauticum, traminum, oceanorum, aliisque applicationibus maxime ab importationibus pendent. Mercatus filorum sudatoriorum summae qualitatis plerumque ab ALCOA in Civitatibus Foederatis Americae monopolizatur. Mixturae ER5183 et ER5356 maxime ab importationibus pendent, et volumen importationis circiter 70% venditionum earum constituit. Mixturae Al-Mg ad naves maxime a Russia pendent. Massae conventionales mixturarum cum alto Mg contento dendritas bene evolutas, segregationem phasium eutecticam severam, et effectum formationis pauperem habent. Methodi processus hodiernae adhuc multa problemata habent, ut effectum humilem, qualitatem apparentem pauperem, processum longum, qualitatem instabilem, et proventum humilem. Solidificatio et formatio subrapida praecipitationem Mg inhibere possunt, et simul regulari possunt ut crystalli aequaxiae tenues et phases nanopraecipitatae obtineantur, efficaciam et uniformitatem materiae magnopere augentes. Quapropter, progressus technologiae extrusionis rheologicae continuae et volutationis subrapidae solidificationis pro mixturis Al-Mg summae efficaciae exspectatur ut satisfaciat postulationi mixturorum Al-Mg altae qualitatis.
Series 6XXX Mixtionum Aluminii
Materiae ex mixtura aluminii seriei 6XXX materiae clavis sunt in agris vecturae ferriviariae, autocinetorum, electronicorum, et cetera. Ab annis 1980, nationes et regiones progressae, ut Europa, Civitates Foederatae Americae, et Iaponia, mixturas aluminii pro autocinetis, gradus registratos ut 6009, 6016, 6010, 6111, 6022, et 6082, evolverunt, et systema productionis et applicationis satis completum pro laminis corporis autocinetorum, extrusionibus, fornis, et cetera formaverunt. Investigatio et progressus industrializationis laminorum corporis et fornorum ex mixtura aluminii seriei 6XXX in Sinis modo coepit, et lacuna manifesta est. Ministerium Industriae et Technologiae Informationis Sinarum proposuit ut laminae ex mixtura aluminii autocinetica elaborandae sint: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022, et cetera. Lamina typica seriei 6XXX elongationem A50 non minorem quam 25%, valorem r non minorem quam 0.60, limitem elasticitatis stationis 60 d Rp0.2 non minorem quam 140 N/mm2, et incrementum limitis elasticitatis indurationis picturae non minorem quam 80 N/mm2 habet. Ob varias necessitates, progressus technologiae designandi, praeparandi, et tractandi mixturas aluminii seriei 6XXX inevitabilis progressus inclinatio facta est.
Series 7XXX Mixtionum Aluminii
Mixturae aluminii seriei 7XXX bonam resistentiam corrosionis sub tensione habent et inter firmissimas mixturas aluminii sunt. Internationaliter agnoscuntur ut materiae principales in industria aeronautica. Nuper, nationes externae mixturam 7055 (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr) excogitaverunt, cuius tensio elastica 620 MPa in statu T77511 excedit. In Boeing 777 adhibetur et pondus 635 kg minuit. Nunc, Sinis caret systematica designatione et praeparatione et technologia tractationis mixturarum aluminii seriei 7XXX ad aviationem, et quaedam producta omnino ab importationibus dependent. Propter magnam magnitudinem massarum mixturarum aluminii seriei 7XXX cum multis elementis mixturarum, latum ambitum solidificationis, magnum tensum fusum, et facilem oxidationem/segregationem elementorum mixturarum, qualitas metallurgica massarum mala est et efficacia formationis temperatura ambiente humilis, magni momenti est novas mixturas aluminii seriei 7XXX evolvere.
Mixtura aluminii et lithii (Al-Li)
Mixtura aluminii et lithii est materia levis celerrime crescit inter materias aeronauticas annis proximis. Proprietates habet densitatis humilis, moduli elasticitatis alti, rigiditatis specificae altae, bonae tolerantiae lassitudinis, et resistentiae corrosionis. Post substitutionem mixturarum aluminii usitatarum, massa reduci potest 10%~20% et rigiditas augeri 15%~20%. Initio saeculi XXI, societas Americana ALCOA "Consilium ALCOA Aviation 20/20" promulgavit, cum fine sumptus et pondus mixturarum aluminii aeronauticarum 20% singulas intra 20 annos minuendi. Constellium mixturas aluminii et lithii 2050 et 2198 (Al-Cu-Li-Mg-Ag) cum densitate humili, tenacitate alta et tolerantia damni alta elaboravit. Paucissimae sunt genera mixturarum Al-Li in Sinis separatim elaborata, et sola mixtura 1420 adhibita est. Mixtura aluminii et lithii in aëroplano vectorio C919 adhibita ab Alcoa praebetur. Domestice, tantum gradus limitati mixturarum metallicarum, ut 1420, 2195, 2197, et 2A97, produci possunt, et massae sunt tantum massae planae infra ((310~400)×1280×4000) mm et massae rotundae infra φ650 mm. Massae planae (2B16) crassitudine plus quam 60 mm et latitudine plus quam 1500 mm, et massae (2B16) diametro plus quam 1500 mm in campo applicationum aeronauticarum summae qualitatis nondum industrialiter productae sunt. Quare magni momenti est novum designum mixturarum aluminii-lithii, praeparationem massarum ingentium, et technologiam processus profundi evolvere.
Mixtura aluminii calori resistens
Mixturae aluminii calori resistentes materiae fundamentales maximi momenti sunt in campis industriae aëronauticae, autocineticae, vecturae ferriviariae, etc., moderando elementa ut Si, Fe, Ni, Ag, et terras raras ut mixturae aluminii resistentes sint oxidationi et replicationi sub temperaturis altis. Mixturae aluminii calori resistentes traditionales includunt: 2519, 2618, 2219, 2D70, etc. Cum rapida progressione industriarum aëronauticae et autocineticae, maiores requisita imponuntur mixturis aluminii calori resistentibus. Nova generatio aeroplanorum pugnantium celeritatem magnam habet, et temperatura operationis integumenti fuselagii supra 150°C est. In praesenti, temperatura usus diuturni mixturarum aluminii calori resistentium, ut 2618 et 2D70, infra 150°C est. Necesse est novas mixturas aluminii calori resistentes evolvere.
Mixtura Al-Sc cum infimo contento scandii (Sc)
Mixtura Al-Sc proprietates excellentes habet, ut firmitatem magnam, plasticitatem bonam, et resistentiam corrosionis, et novam generationem materiarum levium post mixturam Al-Li facta est, quae ad usus aerospatiales, navium, et cetera pertinet. Robur tensile mixturae Al-Mg, quae vestigia scandii continet, 30% maius est quam mixturae 5083, et firmitas elastica plus quam duplicata est. Eius facultas sudurae comparabilis est cum facultas mixturarum seriei 5XXX consuetarum, proprietates mechanicae zonae calore affectae et suturae fere aequales sunt cum proprietatibus matricis, et resistentia corrosionis comparabilis est cum facultas mixturae 5083. Substitutio mixturarum seriei 5XXX vel 6XXX in fabricatione partium aerospatialium effectus significantes reductionis ponderis consequi potest, et etiam materia superior est pro autocinetis et vehiculis ferriviariis. Russia in prima acie mundi tenet in evolutione mixturarum aluminii scandium continentium, et mixturas Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn-MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc, et Al-Cu-Mg-Sc formavit, quarum contentum scandii 0.18%~0.5% continet. Ut usus mixturarum aluminii et scandium in industria aëronautica et autocinetica promoveatur, Ministerium Industriae et Technologiae Informationis Sinarum mixturas aluminii scandium continentes inter novas materias ad progressionem prioritatis enumeravit. Sina dives est opibus scandii et lineam productionis extractionis oxidi scandii altae puritatis construxit, fundamenta pro evolutione mixturarum aluminii et scandium iaciens.
Mixtura aluminii calida impressa gradus 500 MPa ad autocineta destinata
In Sinis adhuc vacuum manet in materiis aluminii altae firmitatis ad impressionem calidam aptatis. Coniunctio novarum materiarum et evolutio novorum processuum formationis est via efficax ad solvendum problema formationis partium autocineticarum ex aluminii altae firmitatis. Studium in mixturas seriei 7XXX, exploratio activa mixturarum 2XXX, et progressio materiarum aluminii gradus 500 MPa ad impressionem calidam aptarum habent magnas opportunitates ad fabricandas partes autocineticas formas complexas.
Materiae compositae aluminio fundatae
Lamina composita multistratosa aluminii et chalybis: Conexio efficax inter tabulata aluminii et chalybis facta est unum ex impedimentis ad levigationem superstructurarum navium magnarum. Iunctura transitionis composita aluminii et chalybis, quae ad conglutinationem inter carinas aluminii et chalybis adhibetur, solutionem praebet ad processum traditionalem nigricationis substituendum. Honda technologiam conglutinationis chalybis et aluminii elaboravit, quae globaliter in chassis autocinetorum in magna copia productorum adhibebitur. In praesenti, iuncturae compositae aluminii et chalybis, quae in Sinis adhibentur, plerumque ex exteris regionibus importantur, pretio usque ad 4×10⁵ CNY/t. Cum futuris navibus magnis, temperaturae conglutinationis altiores, tensio maior ad sustentationem, et nexus validiores pro iuncturis transitionis requiruntur, et iuncturae aluminii et chalybis summae efficacitatis urgente indigent.
Tempus publicationis: VIII Martii, MMXXXV
