先进合金材料在军工行业的应用

先进合金材料在军工行业的应用

在现代工业、国防和高新技术发展中，新材料已成为一项共性关键技术，并且正在成为当代和下世纪初最重要、发展最快的科学技术之一。国防科技工业常常是新材料技术成果的优先使用者，同时也是一些重要高性能新材料的需求牵引者。立承德科技相关负责人讲述了以下几种合金材料在军工方面起到的作用。高强度钢

高强度钢是屈服强度和抗拉强度分别超过1200MPa和1400MPa的钢，它是为了满足飞机结构上要求高比强度的材料而研究和开发的。超高强度钢大量用于制造火箭发动机外壳，飞机机身骨架、蒙皮和着陆部件以及高压容器和一些常规武器。由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大，钢在飞机上用量有所减少，但是飞机上的关键承力构件仍采用超高强度钢制造。目前，在国际上有代表性的低合金超高强度钢300M，是典型的飞机起落架用钢。此外，低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发动机壳体材料。超高强度钢的发展趋势是在保证超高强度的同时，不断提高韧性和抗应力腐蚀能力。

钛合金

钛合金具有轻质高强、耐热性好、并有较高的疲劳寿命和优良的抗腐蚀性能等优点。在军民用飞机上的应用不断增长。钛合金用量占美国第四代战斗机F-22结构重量的41%，占俄罗斯第三代战斗机苏-27结构重量的18%左右。预计到下世纪初，这种趋势将继续保持。钛合金在飞机上起初只用于发动机热影响区的非承力零件。从60年代开始用于承力构件．包括飞机机身的加强框、中央翼盒、进气道框架、发动机支掸梁等．机翼的梁、肋等，起落絮的主、前起支柱等．发动机的压气机盘件、叶片、机匣、鼓筒等。

镁合金

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金，是目前实际应用中最轻的金属结构材料，具有密度小、强度高、阻尼性、切削加工性和铸造性能好的优点，因此镁合金是武器轻量化极为重要的的轻质结构材料[3]。

航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著, 商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省, 前者是后者的近100 倍。而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10 倍, 更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。

随着镁合金制备技术的发展,材料的性能如比强度、比刚度、耐热强度、蠕变等性能不断提高,其应用范围也不断扩大。目前其应用领域包括各民用、军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构以及火箭、导弹、卫星的一些零部件。如用ZM2制造WP7各型发动机的前支撑壳体和壳体盖；用ZM3镁合金制造J6飞机的WP6发动机的前舱铸件和WP11的离心机匣；用ZM4镁合金制造飞机液压恒速装置壳体、战机座舱骨架和镁合金机轮；以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6 铸造镁合金已扩大用于直升机WZ6发动机后减速机匣、歼击机翼助等重要零件；研制的稀土高强镁合金MB25、MB26已代替部分中强铝合金, 在歼击机上获得应用。

从今后军工企业发展趋势来看，用于军事工业的新材料要求具有较高的技术含量，世界范围内的军用新材料正向高功能化、超高功能化、复合轻量和智能化的方向发展。

立承德科技公司总监说，在国外，先进飞机上钛材重量已达到飞机结构总重的30％-35％。军事高技术的发展要求材料不再是单一的结构材料．在这种条件下。军用复合材料应运而生。2l世纪复合材料的发展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。在中国军工事业的道路上，先进合金材料将成为重要的推动者。