輕金屬的密度小這—個特點,使其與交通運輸工業(yè)首先是航空和航天工業(yè)結(jié)下了不解之緣。因為在這些部門中減輕結(jié)構(gòu)本身重量具有決定性的意義。運輸工具本身越重,使自己本身運動就越要消耗能量,其運輸能力也就越小。可以斷定,如果沒有鋁合金,本世紀初產(chǎn)生的航空工業(yè)就不會有今天的光輝成就。據(jù)計算,在人造衛(wèi)星的發(fā)射中,最上一層至量每增加一公斤,整個火箭系統(tǒng)的重民就要增加干百公斤,節(jié)約能源,增加有效載荷,;全些都是現(xiàn)代各尖機械、設備的共同迫水目標,輕金屬正是在這種需求丫得到了日益廣泛的應用。讓許多機械中,不但強度和重量之比重要,而假抗彎剛度等參數(shù)與重量之比更為重要。例如,簡單的矩形愛的剛度正比于材料彈性模員與厚度的立方之積,在同樣剛度的條件下,鋼鐵梁重10k8時;鈦梁為7ks;而鋁梁僅4.9kg重。鎂和坡則更輕。在同樣重量的條件下,剛度之比為鋼:鈦:鋁:鎂=1:2.9:8.2:18.9。
除去重量方面的優(yōu)點外,輕金屬還有許多科學技術(shù)方面。
限制輕金屬使用的主要障礙有兩個。一個是價格問題,尤其是鈦,直到目前還比較昂貴,因此民用工業(yè)應用時就存在經(jīng)濟上是否適宜的問題。另外一個因素是輕金屬的有些性能仍然不及鋼鐵。例如硬度、耐磨性,耐熱性。在不允許加大零件尺寸“的部位,或者要求單位面積上承載能力極高時,輕合金也遠不如超高強度鋼。因此,即使在航空、航天器的關(guān)鍵受力或受熱部分,如飛機起落架上的主要受力件、飛機的大梁、發(fā)動機的土要軸炎零件相受熱零件,其結(jié)構(gòu)材料仍然是鋼鐵印高溫合金的領(lǐng)地。不同溫度下各種合金的比屈服強度,僅在500℃以前,鈦合金在這方面才居于領(lǐng)先地位。









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