Els motors d’avions, com a cor de l’aeronau, treballen en un entorn extremadament complex i dur. Els components del motor en rotació d’alta velocitat, alta temperatura, condicions d’alta pressió i fricció fortes, problemes de desgast i corrosió són especialment destacats. Per tant, el rendiment resistent al desgast i l’alta fiabilitat del material és crucial. En els darrers anys, un grau específic d’aliatge de coure - bronze d’estany C51000 a causa de la seva excel·lent resistència al desgast, resistència a la corrosió i propietats anti -fatigues, gradualment en el camp de les parts clau dels motors d’avions, convertint -se en un dels punts calents de la indústria.
I. Introducció a la norma i grau de bronze de llauna C51000
El bronze d’estany C51000 (conegut comunament com a bronze de fòsfor 5%) pertany a la sèrie de bronze d’estany d’aliatges especials de coure, el grau comú internacional C51000, d’acord amb els requisits de la norma ASTM B139. A la norma domèstica, el seu grau corresponent és QSN 5-0. 2, àmpliament utilitzat en el camp de parts resistents al desgast de gran càrrega.
En segon lloc, la composició química de l’anàlisi del bronze de llauna C51000
Els components principals del bronze de llauna C51000 són el coure, la llauna i el fòsfor, el rang de composició específic és el següent:
El coure (CU): la matriu de coure residual (més gran o igual al 94%) proporciona a l’aliatge una excel·lent ductilitat, conductivitat tèrmica i resistència a la corrosió, l’elevada proporció de coure garanteix la duresa del material i l’alta conductivitat tèrmica.
TIN (SN): 4,2% -5.
Phosphorus (P): 0. 03% -0. El 35% d’una petita quantitat de fòsfor afegit com a desoxiditzador i refinador eficaç, pot perfeccionar l’organització de gra d’aliatge, millorar l’oxidació de l’aliatge i la resistència a la corrosió i millorar encara més la resistència al desgast.
Altres elements d’impuresa (com Zn, Fe, Pb): controlats estrictament en un rang molt baix per assegurar la puresa de l’aliatge, per evitar possibles debilitats o problemes de corrosió en el procés de servei a llarg termini.
La proporció precisa dels elements anteriors fa que el bronze de llauna C51000 tingui una estructura organitzativa uniforme i densa i es converteixi en un material clau per satisfer els exigents requisits dels motors d’avions.
En tercer
Els coixinets, els engranatges, els anells de rodament de les motors i altres parts clau de l’entorn de treball és molt dur, el rendiment del material suposa requisits molt elevats. El bronze de llauna C51000 En l'aplicació dels avantatges del motor aero es centra en els aspectes següents:
① Excel·lent resistència al desgast
C51000 TIN Bronze Excel·lent resistència al desgast, gràcies a la quantitat adequada d’elements de llauna i fòsfor de l’aliatge format per l’efecte d’enfortiment de la solució sòlida i l’efecte d’enfortiment de la difusió, milloren eficaçment la duresa i la resistència al desgast del material, amplien la vida de les parts, redueixen la freqüència de manteniment.
② Bones propietats auto-lubricants
El material de bronze d’estany en el procés de fricció a llarg termini pot formar una capa de pel·lícula de lubricació estable i densa, amb una bona reducció de fricció i propietats auto-lubricants, reduir significativament el desgast i les parts corredisses, reduir la resistència a la fricció, per protegir el funcionament eficient del motor.
③ Excel·lent resistència a la corrosió
L’aliatge C51000 té una excel·lent resistència a l’oxidació i a la corrosió, especialment adequada per a la temperatura i la humitat d’alta temperatura i la humitat aero, l’entorn de gasos de petroli i el gas corrosiu, per evitar problemes de corrosió, picot i altres corrosions en el servei a llarg termini de les parts per garantir el funcionament segur i fiable de l’equip.
④ Estabilitat d’alta temperatura i rendiment anti-fatiga
A les condicions de càrrega elevada, el bronze de llauna C51000 mostra força, duresa i resistència al desgast estables, amb una gran resistència a la fatiga. Pot resistir efectivament a l’esquerdament de la fatiga de les parts causades per la càrrega repetida, ampliar la vida de les parts del motor i millorar significativament la seguretat del vol.
⑤ Excel·lent maquinària
El bronze de llauna C51000 té una maquinària excel·lent, es pot forjar, colada, extrusió, estampació i mecanitzat i altres maneres de modelar, fàcils de processar en parts complexes, adequades per a necessitats de mecanitzat d’alta precisió del motor aero.
En quart lloc, el bronze de llauna C51000 al motor d’aviació a les àrees d’aplicació reals
Actualment, el bronze de llauna C51000 s’utilitza àmpliament en diversos tipus de peces resistents al desgast del motor aero, les àrees d’aplicació específiques inclouen, però no es limiten a:
Anells de coixinet de la plana de la turbina del motor de la turbina
Portant les enormes càrregues radials i axials provocades pel funcionament d’alta velocitat del rotor de l’eix del motor, proporcionant un rendiment autodubricat i resistent al desgast per assegurar el funcionament suau a llarg termini del motor.
Components de l’engranatge crític per a les caixes d’engranatges
Els engranatges de material de bronze d’estany tenen una gran duresa i una bona fatiga i resistència al desgast, cosa que millora significativament la fiabilitat del sistema de transmissió.
Components de segell turbopump i sabates d’eix
En el sistema de lliurament i pressurització de combustible, l’anell de segellat i la rajola de l’eix de bronze de llauna C51000 poden reduir eficaçment la calor i el desgast de fricció per garantir el funcionament durador del sistema de bomba del motor.
Cinc, tendència de desenvolupament de tecnologia de bronze de llauna C51000 i ruta d’optimització
Tot i que el bronze de llauna C51000 en el camp dels materials resistents al desgast del motor de l'aviació ha estat excel·lent, la futura investigació i desenvolupament encara té molt marge de millora:
Composició Confiració fina i tractament de microaliatge
Sobre la base de la microaliatge original (com ara els elements de terra rara, el zirconi, el magnesi, etc.) per millorar encara més l'estabilitat organitzativa i la resistència al desgast de l'aliatge per satisfer els requisits de rendiment més elevats dels motors d'avió.
Optimització de la tecnologia de modificació superficial
Per a les dures condicions de fricció dels motors aero, explorem tecnologies de modificació de superfície com la implantació d’ions superficials i el recobriment PVD/CVD per realitzar un avenç en les propietats superficials dels materials de bronze d’estany.
Investigació i optimització del comportament del servei a alta temperatura
Estudi en profunditat de materials de bronze d’estany en les condicions de treball reals dels motors d’avions en els canvis de microestructura i els mecanismes de desgast, optimitzen el procés de tractament tèrmic del material, milloren l’estabilitat i la fiabilitat dels materials en condicions de servei a llarg termini d’alta temperatura.
Conclusió i perspectiva
L’aliatge de bronze de llauna C51000 s’ha convertit en una opció ideal per a parts de l’entorn aeromenerat de l’aire a causa de les seves propietats d’estabilitat resistents al desgast, auto-lubricant, resistents a la corrosió i d’alta temperatura. Amb el ràpid desenvolupament del camp aeroespacial de la Xina i el progrés continu de la tecnologia del motor, es destacarà encara més el valor de l’aplicació i el potencial del bronze de llauna C51000 al motor d’aviació. La investigació i l’optimització en profunditat al voltant del material de bronze de llauna C51000 promourà el camp de materials d’aviació de la Xina per aconseguir nous avenços tecnològics i ajudarà el rendiment del motor d’aviació de la Xina a un nou nivell.
