Pièces en alliage d'aluminium et en acier inoxydable pour l'aéronautique
Lors de l'usinage de pièces pour des applications aérospatiales, de nombreux facteurs doivent être pris en compte, tels que la forme, le poids et la durabilité des pièces.Ces facteurs affecteront la valeur de vol des aéronefs.Depuis de nombreuses années, le matériau de prédilection pour les applications aérospatiales est l'alliage d'aluminium.Cependant, dans les avions à réaction modernes, il ne représente que 20% de la structure.
Cependant, en raison de la demande d'avions légers, l'utilisation de polymères renforcés de carbone et de matériaux en nid d'abeille dans l'industrie aérospatiale moderne est en augmentation.Ces dernières années, les fabricants de l'aérospatiale ont commencé à rechercher des alternatives aux alliages d'aluminium, dont l'acier inoxydable de qualité aéronautique.L'utilisation de cet acier inoxydable dans les nouveaux composants d'avions a augmenté.Cet article explique l'utilisation et la différence de l'alliage d'aluminium et de l'acier inoxydable dans les avions modernes.
Pièces en alliage d'aluminium pour l'aérospatiale
Pièces en alliage d'aluminium aérospatiales appliquées
L'aluminium est un matériau relativement léger, pesant environ 2,7 g/cm3 (grammes par centimètre cube).Bien que l'aluminium soit plus léger et moins cher que l'acier inoxydable, sa résistance et sa résistance à la corrosion ne sont pas aussi bonnes que l'acier inoxydable.L'acier inoxydable est supérieur à l'aluminium en termes de durabilité et de résistance.
Bien que l'utilisation d'alliages d'aluminium ait diminué dans de nombreux aspects de la production aérospatiale, les alliages d'aluminium sont encore largement utilisés dans les avions modernes.Pour de nombreuses applications spécifiques, l'aluminium reste un matériau solide et léger.En raison de sa grande ductilité et de sa facilité de traitement, il est relativement bon marché par rapport à de nombreux composites ou au titane.Il peut également être encore renforcé en l'alliant avec d'autres métaux, tels que le cuivre, le magnésium, le manganèse et le zinc, ou par un traitement à froid ou à chaud.Lorsque l'aluminium est exposé à l'air, des liaisons d'oxydation chimique étroites isolent l'aluminium de l'environnement.Cette fonction le rend extrêmement résistant à la corrosion.
Les alliages d'aluminium les plus populaires utilisés pour fabriquer des pièces d'aviation comprennent :
Alliage d'aluminium 7075 (aluminium/zinc)
Alliage d'aluminium 7475-02 (aluminium/zinc/magnésium/silicium/chrome)
Alliage d'aluminium 6061 (aluminium/magnésium/silicium)
7075 est une combinaison d'aluminium et de zinc.C'est l'alliage le plus couramment utilisé dans les applications aérospatiales.Il possède d'excellentes propriétés mécaniques, ductilité, résistance et résistance à la fatigue.
Le 7475-02 est une combinaison d'aluminium, de zinc, de silicium et de chrome, tandis que le 6061 contient de l'aluminium, du magnésium et du silicium.L'alliage requis dépend entièrement de l'application prévue de l'extrémité.Bien que de nombreuses pièces d'avion en alliage d'aluminium soient purement décoratives, certaines pièces sont essentielles au fonctionnement de l'avion et doivent avoir des caractéristiques spécifiques.
L'aluminium scandium est un alliage d'aluminium couramment utilisé dans l'industrie aérospatiale.L'ajout de scandium à l'aluminium peut améliorer la résistance et la résistance à la chaleur du métal.L'utilisation d'aluminium scandium peut également améliorer le rendement énergétique.Puisqu'il s'agit d'un substitut aux matériaux à densité plus élevée, tels que l'acier et le titane, le remplacement de ces matériaux par du scandium en aluminium plus léger peut réduire le poids et améliorer le rendement énergétique.
Pièces en acier inoxydable pour applications aérospatiales
Dans l'industrie aérospatiale, l'acier inoxydable semble être un choix surprenant par rapport à l'aluminium.Bien que l'acier inoxydable soit plus lourd, son utilisation dans les applications aérospatiales a récemment augmenté.
L'acier inoxydable fait référence à une série d'alliages à base de fer contenant au moins 11 % de chrome, un composé qui empêche la corrosion du fer et offre une résistance à la chaleur.Différents types d'aciers inoxydables comprennent des éléments comme l'azote, l'aluminium, le silicium, le soufre, le titane, le nickel, le cuivre, le sélénium, le niobium et le molybdène.Le type d'acier inoxydable a été classé et indiqué par trois chiffres.Bien que l'acier inoxydable couramment utilisé ne représente qu'environ un dixième, il existe plus de 150 nuances d'acier inoxydable.De plus, l'acier inoxydable peut être transformé en tôle, plaque, barre, fil et tuyau, ce qui le rend adapté à diverses applications.Il existe cinq grands groupes d'aciers inoxydables, principalement classés en fonction de leurs structures cristallines.Ces groupes sont les aciers inoxydables austénitiques, ferritiques, martensitiques, duplex et à durcissement par précipitation.