فایل ورد کامل مقاله آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم (AL-Li)؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، فناوری تولید و کاربردهای هوافضا

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم (AL-Li)؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، فناوری تولید و کاربردهای هوافضا دارای ۱۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم (AL-Li)؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، فناوری تولید و کاربردهای هوافضا  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم (AL-Li)؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، فناوری تولید و کاربردهای هوافضا،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم (AL-Li)؛ بررسی علمی ویژگی‌ها، فناوری تولید و کاربردهای هوافضا :

آلیاژ های AL-Li
چکیده :
آلیاژهای AL-Li عمدتا بعنوان مواد پیشرفته برای کاربرد در تکنولوژی های هوایی و هوافضا مورد توجه هستند که این به علت دانستیه کم و مدول مخصوص بالا (high specific modulus ) و خصوصیات خستگی و تافنس در دمای پایین (cryoyenic touyhness ) خوب می‌باشد.
اشکال عمده آلیاژهای AL-Li استحکام بالا ( Peak – Strength ) ، داکتیلیته کم و تافنس شکست در جهت عرضی ( fracture toughness in the short transverse direcetion ) ناهمسانگرای در خصوصیات سطحی (plane properties ) نیاز به کارسرد برای رسیدن به خصوصیات عالی و حداکثر و توسعه و پیشرفت ترک های خستگی زمانی که ترک ها میکروسکوپی هستند می‌باشد.

آلیاژهای AL-Li :
آلیاژهای AL-Li عمدتا برای کاهش وزن سازه های هوایی و ساختمان هواپیما توسعه یافته اند . اخیرا نیز به منظور استفاده در کاربرد های برودتی و دمای پایین مورد تحقیق و توجه قرار گرفته اند.

پیشرفت عمده کار از سالهای ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰ شروع شد زمانیکه تولید کنندگان آلومینیوم ، آلیاژهای AL-Li را به عنوان جایگزین مناسب برای آلیاژهای بدنه هواپیما توسعه دادند. دانستیه کم آلیاژهای AL-Li وزن کم و بهبود کارایی هواپیما را به دنبال داشت .
آلیاژهای AL-Li تجاری عمدتا به عنوان مواد پیشرفته برای تکنولوژی های هوا – فضا مورد توجه قرار گرفته است که این به علت وزن مخصوص کم و مدول مخصوص بالا ویژگی های تافنس خستگی و تافنس دمای پایین عالی آنها می‌باشد . مقاومت در برابر اشاعه ترک خستگی بالای آلیاژهای AL-Li در مقایسه با آلیاژهای قدیمی‌سری ۲xxx و ۷xxx به علل زیر می‌باشد:
۱-high levels of crack tip shielding
۲- meandering crack paths
۳- the resultant roughness – in duced crack closure

واقعیت امر این است که ویژگی های عالی این آلیاژها از مکانیزم بالا منتج شده است و دلالت قطعی نسبت به ترکهای کوچک و رفتار نوسانی ( variable – amplitude behavior ) آنها دارد.

اشکال عمده آلیاژهای AL-Li استحکام بالا(peak- strenyth) کاهش داکتیلتیه و تافنس در جهت عرض کوتاه (fracfure toughness in the short transverse divection) ناهمسانگردی در ویژگی های صفحه ای ، نیاز به کارسرد بری رسیدن به خصوصیات عالی و حداکثر و سرعت توسعه و رشد ترک خستگی بالا زمانی که ترک ها میکروسکوپی می‌باشند .
توسعه آلیاژهای AL-Li تجاری موجود با اضافه کردن به آلیاژهای آلومینیوم – مس ،آلومینیوم – منیزیم ، و آلومینیوم- منیزیم – مس شروع شد . این آلیاژها انتخاب شده بودند برای افزودن مشخصات رسوب سختی و نیز افزایش رسوبات آلیاژهای پایه Al-mg, Al – cu و Al –cu-mg به رسوبات آلیاژهای حاوی Li برای افزایش سختی و قابلیت رسوب سختی آنها.
پیشرفت عملی در این ویژگی و رفتار در آلیاژهای۲۰۲۰(AL-Cu-Li-Cd) -01429(AL-Mg-Li) ، ۲۰۹۱ , ۲۰۹۰(Al- Cu-Li) 8090(Al-cu-Mg-Li) نتیجه شده است.

گذشته از این آلیاژهای ثبت شده، دیگر آلیاژهای تجاری Al. Li شامل weldaliteo49 , cp 2 76
آلیاژ weldalite 049:
ترکیب شیمایی weldalite 049 cu- 5.4, li- 1.3. , Ag- 0.4, mg-0.4, zr-0.14 استحکام متفاوتی را در تولیدات و تمپرهای (tempers) متفاوت نشان می‌دهد. عکس العمل و جواب پیر شدن این آلیاژ با کار سرد به شدت تقویت می‌شود (temper T3) و حتی بدون کارسرد توی تری می‌شود (T4) و در واقع از همه آلیاژهای شناخته شده AL واکنش و عکس العمل پیر سازی طیبعی قوی تر و بهتری دارد.

Weldalite 049 دستخوش بازگشت در طی اولین مرحله پیر سازی مصنوعی می‌شود رداکتیلتیه آن به طور قابل توجه تا ۲۴% افزایش می‌یابد.
استحکام کششی ۷۰۰ mpa نیز در دو نوع T18 و T6 به دست ‌آمده که در آزمایشگاه تولید شده است. weldali 049 دارای قابلیت جوشکاری بسیار خوبی می‌باشد بطور مثال این ‌آلیاژ ترک های گرم غیر قابل تشخصی (discernable hot crakiny)در قطعات بسیار آرام جوشکاری شده (highly restrained wedment) با قوس گاز تنگستن (gas tungsten are) و جوشکاری توس تحت فلز (gas metal are) و جوشکاری پلاسما (VPPA) (variable plarity plasma Are) فوق العاده بالایی در فیلتر (filler) مصرفی متداول ۲۳۱۹ مشاهده شده است. و حتی در صورت استفاده از فیلترهای مخصوص استحکام جوش بالاتر نیز قابل دسترسی باشد.

آلیاژ ۲۰۹۰:
ترکیب شیمایی
Cu- 2.7 , li -2.2 , Ag -0.4 , zr-0.12
آلیاژ ۲۰۹۰ به منظور جانشینی برای آلیاژ ۷۰۷۵-T6 با دانسیته کم تر و ۱۰% مدول الاستیک بیشتر توسعه یافته است. کاربرد اصلی این آلیاژ استحکام بالا در ساختارهای فضا پیماهای رایج و متداول می‌باشد.
آلیاژ ۲۰۹۰ توسط انجمن AL در سال ۱۹۸۴ ثبت شده است.

تغییرات تمبر باعث ایجاد ترکیبی ازخواص مختلف ماننداستحکام، تا فنس مقاومت خوردگی، تلرانس آسیب (damaye tolerance) و قابلیت تولید (fabricability) در این آلیاژ شده است.
از آنجایی که آلیاژ ۲۰۹۰ و تمبرهایش (tempers) نسبتا جدید هستند. در جنبه های مختلف ثبت و ضبط و مشخصات دیگر و داده ها در باره استحکام و تافنس ممکن است برای بعضی شکلها و فرم ها معیوب باشد.

عموما مشخصات مهندسی آلیاژهای AL- Li شبیه به آن دسته از آلیاژهای گزوه ۲xxx و ۷xxx که کاربرد متداول و رایجی در صنایع هوایی دارند. می‌باشند بعضی ترکیبات موجود در ۲۰۹۰تغییرات اندکی را نسبت به دیگر آلیاژهای رایج Al در آن ایجاد کرده است. که این تغییرات و خصوصیات باید در حین طراحی وانتخاب مواد (material design phase) در نظر گرفته شود این ویژگی های متمایز آلیاژ ۲۰۹۰ شامل موارد زیر می‌باشد.

۱- ناهمسانگی صفحه ای در خصوصیات کششی که در این آلیاژ از دیگر آلیاژهای متداول بیشتر است.
۲- قرار ردهی در دمای بالا برای رسیدن به تمپرهای peak – age (T86 , T81, T83) که پایداری واستحکام بالا و در حدود ۱۰% ویژگی های اولیه را نشان می‌دهد.
۳- رفتار رشد ترک خستگی زیاد.
۴- نیاز به کار سردُ برای رسیدن به خواص بهینه در این خصیصه آلیاژ ۲۰۹۰ شبیه آلیاژهای ۲۰۲۴ و ۲۲۱۹ می‌باشد.
۵- رفتار وابسته به شکل برای اکسترون با استحکام های خیلی بالا.
ورق های آلیاژ ۲۰۹۰- T86 , 2090 اکستروژن شده مقاومت عالی در مقابل خوردگی لایه ای و پوسته پوسته شدن (exfolia tion corrosion) در آزمایش های خوردگی کنار آب دریا در مدت طولانی و به طور وسیع از خود نشان داده‌اند.

مقاومت این آلیاژها به خوردگی آب دریا می‌تواند محافظ خوبی برای آلیاژهای ۷۰۷۵ – T6 باشد که در معرض آب دریا می‌تواند در اثر خوردگی و پوسته پوسته شدن صدمه ببیند.
مقاومت به ترک ناشی از تنش خوردگی (scc) در آلیاژ ۲۰۹۰ به شدت تحت تاثیر پیر سازی مصنوعی می‌باشد. تمپرهای under – aged مثل T84 نسبت به آنهایی که near – peak – aged هستند مثل T81 , T83, T86 نسبت به ترکه های (scc) مستعد ترند.
آلیاژ ۲۰۹۱:

ترکیب شیمیایی: cu- 2.1 , Li 2.0 , zr 0. 10
آلیاژ ۲۰۹۱ به عنوان یک آلیاژ با تلرانس آسیب بالا (damage- tolerant) توسعه یافته است و دارای ۸% دانسیته کمتر و ۱% مدول بیشتر نسبت به ۲۰۲۴-t3 می‌باشد این آلیاژ damae- tolerant با تافنس بالا به طور گسترده در ساختمان هواپیما استفاده می‌شود. آلیاژ ۲۰۹۱ به عنوان ساختارهای ثانویه (secondary structures) زمانی که استحکام بالا مهم نباشد استفاده می‌شود.
آلیاژ ۲۰۹۱ توسط انجمن آلومینیوم ثبت شده است تمپرها وعملیات مختلف به منظور ارائه ترکیب مناسب از استحکام، مقاومت خوردگی، تلرانس آسیب وقابلیت تولید (fabricability) توسعه یافته است.
میکرو ساختار ۲۰۹۱ بر طبق ضخامت قطعه ومواد تشکیل دهنده تغییر می‌کند عموما اندازه های بالاتر /۵mm 3 میکروساختر uncrystallized دارند و اندازه های کمتر یک ساختار دانه تبلور مجدد شده ستونی و کشیده.س(elangated recrystallized) از خود نشان می‌دهند. عموما رفتار ۲۰۹۱ شبیه آلیاژهای گروه ۷xxx و ۲xxx می‌باشد. مشخصات ماده که هدف و آرمان شده است برای آلیاژهای AL در مورد ۲۰۹۱ اهمیت و توجه کمتری نیاز دارد.

آلیاژ ۲۰۹۱ برای رسیدن به ویژگی ها و خصوصیات خوب نیست به ۲۰۲۴ وابستگی کمتری به کار سرد دارد. خوصیات آلیاژ ۲۰۹۱ بعد از قرار گیری در معرض دمای بالا (بالاتر از ۱۲۵c0) نسبتا پایدار می‌باشد. و برای بیشتر کاربردهای تجاری تغییرات خواص در مدت کارکرد یک قطعه قابل قبول می‌باشد.
مقاومت خوردگی لایه ای (exfloition resistance) آلیاژ ۲۰۹۱- T84 مانند ۲۰۲۴ با توجه به میکروساختار قطعه تولیدی و سرعت سرد شدن و کوئنچ تغییر می‌کند.
افزایش ساختار unrecrystalized باعث افزایش حملات enflotoh می‌شود. اگر چه مقاومت erflotion آلیاژ ۲۰۹۱ معمولا با آلیاژ مشابه آن ۲۰۲۴ – T3 قابل مقایسه می‌باشد. تاثیر میکروساختار بر scc در تولیدات صفحه ای و ورق تاثیری متفاوت بر exflotion دارد. هر چه میکروساختار الیافی تر باشد حد scc افزایش می‌یابد.

برای ساختارهای unrecrystalized ضخیم تر وساختارهای (elonguted recrysta lized) باریک تر رسیدن به حد (۲۴۰ mpa Scc) امکان پذیر می‌بادش که به خوبی با ۲۰۲۴ – T3 قابل مقایسه می‌باشد.
برای تولیدات نازک تر این حد به وسیله اندازه و مواد تشکل دهنده تغییر می‌کند. و این حد می‌تواند. کمتر از ۶۰% تا ۵۰% استحکام تسلیم یا بیشتر از %۷۵ استحکام تسلیم تغییر کند.
اگر چه آزمایش تافنس روی ۲۰۹۱ توسط تعدادی از آزمایشگاههای مواد و مصرف کنندگان انجام شده است ولی نتایج برای تفسیر کردن مشکل می‌باشد.
نتایج به دست آمده برای ۲۰۹۱ نسبت به نتایج ۲۰۲۴ بهتر و عالی تر است نتایج آزمایش حدودا مساوی نتایج ۲۰۲۴ و یا کمی‌کمتر و پایین تر از ۲۰۲۴ می‌باشد. عموما اجماع کلی با توجه به کنترل های انجام شده و شباهت رویدادها و ویژگی های تافنس آلیاژ ۲۰۹۱-T84 و تافنس کافی آلیاژ برآن است که ۲۰۹۱ می‌تواند جانشینی مناسب برای ۲۰۲۴ باشد.
آلیاژ ۸۰۹۰:

ترکیب شیمیایی
Li- 2.45 , zr-0.12 , cu -1.3, mg -0.95
آلیاژ ۸۰۹۰ تولید شده است به عنوان یک آلیاژ استحکام متوسط با تلرانس آسیب خوب (damage- tolerant) با ۱۰% دانسیته کمتر و ۱۱% مدول بیشتر از دو آلیاژ ۲۰۱۴ و ۲۰۲۴
کاربرد این آلیاژ در جاهایی که کمترین دانسیته ممکن و تلرانس آسیب مهم و مد نظر است، می‌باشد. این آلیاژ به صورت ورق، (sheet)، صفحه (plate)، اکستروژن و فرج شده در دسترس است و همچین می‌تواند در کاربردهای جوش کاری (welded application) استفاده شود.
ترکیب شیمیایی آلیاژ ۸۰۹۰ توسط انجمن آلومینیوم ثبت شده است تمپرهای مختلف (tempers) برای ارائه ترکیب مناسب از استحکام، مقاومت خوردگی، تلرانس آسیب و قابلیت تولید، توسعه یافته است.

از آنجایی که آلیاژ ۸۰۹۰ تمپرهایش در شکل های تولیدش نسبتا جدید و ثبت نشده می‌باشد، جدول خصوصیات و مشخصات آن ناقص می‌باشد.
تولیدات استحکام متوسط آلیاژ ۸۰۹۰ برای رسیدن به حداکثر استحکام پیر سازی می‌شوند و تغییرات کمی‌در ویژگی ها و خصوصیات پس از قرار گیری در دمای بالا مشاهده می‌شود.
در تولیدات و قطعات very underaged علاوه بر پیر سازی فوق العاده، در معرض گذاری در دماهای بالا مورد نیاز می‌باشد.