Les moteurs d'avion, en tant que cœur de l'avion, travaillent dans un environnement extrêmement complexe et dur. Les composants du moteur en rotation à grande vitesse, à haute température, à haute pression et à fortes conditions de frottement, des problèmes d'usure et de corrosion sont particulièrement importants. Par conséquent, les performances résistantes à l'usure et la forte fiabilité du matériau sont cruciales. Ces dernières années, une note spécifique d'alliage de cuivre - C51000 en bronze en étain en raison de son excellente résistance à l'usure, de sa résistance à la corrosion et de ses propriétés anti-fatie, progressivement dans le domaine des pièces d'usure clés des moteurs d'avion, devenant l'un des points chauds de l'industrie.
I. Introduction à la norme et à la note du bronze en étain C51000
Le bronze en étain C51000 (communément connu sous le nom de phosphore Bronze 5%) appartient à la série d'alliages de cuivre spéciaux en bronze en étain, le niveau commun international C51000, conformément aux exigences de la norme ASTM B139. Dans la norme intérieure, sa note correspondante est QSN 5-0. 2, largement utilisée dans le domaine des pièces résistantes à l'usure à haute charge.
Deuxièmement, la composition chimique de l'analyse du bronze en étain C51000
Les principaux composants du bronze en étain C51000 sont le cuivre, l'étain et le phosphore, la plage de composition spécifique est la suivante:
Cuivre (Cu): Matrice de cuivre résiduelle (supérieure ou égale à 94%) donne l'excellente ductilité, la conductivité thermique et la résistance à la corrosion en alliage, la proportion élevée de cuivre assure la ténacité du matériau et une conductivité thermique élevée.
TIN (SN): 4,2% -5. 8% d'éléments d'étain de la quantité appropriée d'addition, améliorent considérablement la dureté, la résistance et la résistance à l'usure du matériau, renforcer la structure organisationnelle de l'alliage de cuivre, améliorer considérablement la résistance à l'usure, pour répondre aux conditions de travail spéciales des besoins du moteur de l'avion.
Phosphore (p): 0. 03% -0. 35% d'une petite quantité de phosphore ajoutée en tant que désoxydateur et raffineur efficaces, peut affiner l'organisation des grains d'alliage, améliorer l'oxydation de l'alliage et la résistance à la corrosion et améliorer davantage la résistance à l'usure.
Autres éléments d'impureté (tels que Zn, Fe, PB): strictement contrôlé dans une gamme très faible pour assurer la pureté de l'alliage, pour éviter les faiblesses potentielles ou les problèmes de corrosion dans le processus de service à long terme.
La proportion précise des éléments ci-dessus fait que le bronze en étain C51000 a une structure organisationnelle uniforme et dense et devient un matériau clé pour répondre aux exigences exigeantes des moteurs d'avion.
Troisièmement, le bronze en étain C51000 dans les avantages des pièces résistantes à l'usure aérodynamique
Les roulements de turbine aérodynamique, les engrenages, les anneaux à roulements unis et d'autres parties clés de l'environnement de travail sont très durs, les performances du matériau mettent en avant des exigences très élevées. Le bronze en étain C51000 dans l'application des avantages aérodynamique est centré sur les aspects suivants:
① Excellente résistance à l'usure
C51000 en bronze en étain Une excellente résistance à l'usure, grâce à la quantité appropriée d'éléments d'étain et de phosphore dans l'alliage formé par l'effet de renforcement de la solution solide et de renforcement de la diffusion, améliore efficacement la résistance de dureté et d'usure du matériau, prolonger la durée de vie des pièces, réduire la fréquence de maintien.
② Bonnes propriétés d'auto-lubrification
Le matériau en bronze en étain dans le processus de frottement à long terme peut former une couche de film de lubrification stable et dense, avec une bonne réduction de frottement et des propriétés d'auto-lubrification, réduisez considérablement l'usure des roulements et des pièces coulissantes, réduisent la résistance à la friction, pour protéger le fonctionnement efficace du moteur.
③ Excellente résistance à la corrosion
L'alliage C51000 a une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion, en particulier adapté à la température et à l'humidité à forte moteur aérodynamique, à la brume pétrolière et à un environnement de gaz corrosif, pour empêcher la rouille, les piqûres et autres problèmes de corrosion à long terme des pièces des pièces pour assurer le fonctionnement sûr et fiable de l'équipement.
④ Performance de stabilité à haute température et anti-fatie
À haute température, des conditions de charge élevée, le bronze en étain C51000 montre une résistance stable, une dureté et une résistance à l'usure, avec une forte résistance à la fatigue. Il peut efficacement résister à la fissuration de la fatigue des pièces causées par une charge répétée, prolonger la durée de vie des pièces du moteur et améliorer considérablement la sécurité des vols.
⑤ Excellente machinabilité
Le bronze en étain C51000 a une excellente machinabilité, peut être forgé, coulé, extrusion, estampage et usinage et d'autres façons de mouler, faciles à traiter en pièces complexes, adaptées aux besoins d'usinage à haute précision à moteur aérodynamique.
Quatrièmement, C51000 Bronze en boîte dans le moteur d'aviation dans les zones d'application réelles
À l'heure actuelle, le bronze en étain C51000 est largement utilisé dans une variété de types de pièces résistantes à l'usure aérodynamique, les zones d'application spécifiques incluent mais sans s'y limiter:
Anneaux de roulement à roulement à moteur de turbine
Le transport des énormes charges radiales et axiales provoquées par le fonctionnement à grande vitesse du rotor d'arbre du moteur, offrant des performances auto-lubrifiantes et résistantes à l'usure pour assurer le fonctionnement en douceur à long terme du moteur.
Composants d'équipement critiques pour les boîtes de vitesses
Les engrenages en matière de bronze en étain ont une dureté élevée et une bonne fatigue et une résistance à l'usure, ce qui améliore considérablement la fiabilité du système de transmission.
Composants de joints de turbopump et chaussures d'arbre
Dans le système de livraison et de pressurisation de carburant, l'anneau d'étanchéité et les tuiles d'arbre en bronze en étain C51000 peuvent réduire efficacement la chaleur et l'usure de la friction pour assurer le fonctionnement de longue durée du système de pompe moteur.
Cinq, C51000 Tendance de développement de la technologie du bronze en étain et chemin d'optimisation
Bien que le bronze en étain C51000 dans le domaine des matériaux résistants à l'usure des moteurs aérisés ait été exceptionnel, la recherche et le développement futurs ont encore beaucoup de place à l'amélioration:
Composition amende et traitement micro-alliage
Sur la base de la micro-alliage d'origine d'origine (comme des éléments de terre rare, du zirconium, du magnésium, etc.) pour améliorer davantage la stabilité organisationnelle et l'usure de la résistance de l'alliage pour répondre aux exigences de performance plus élevées des moteurs d'avion.
Optimisation de la technologie de modification de surface
Pour les conditions de frottement sévères des moteurs aérodynamiques, nous explorons les technologies de modification de surface telles que l'implantation d'ions de surface et le revêtement PVD / CVD pour réaliser une percée dans les propriétés de surface des matériaux de bronze en étain.
Recherche et optimisation du comportement de service à haute température
Étude approfondie des matériaux de bronze en étain dans les conditions de travail réelles des moteurs d'avion dans les changements de microstructure et les mécanismes d'usure, optimiser le processus de traitement thermique des matériaux, améliorer la stabilité et la fiabilité des matériaux dans des conditions de service à long terme à haute température.
Conclusion et perspective
L'alliage de bronze en étain C51000 est devenu un choix idéal pour les parties clés résistantes à l'usure du moteur aérodynamique en raison de ses propriétés de stabilité à haute température résistantes à l'usure. Avec le développement rapide du champ aérospatial chinois et la progression continue de la technologie du moteur, la valeur de l'application et le potentiel du bronze en étain C51000 dans le moteur d'aviation seront davantage mis en évidence. La recherche et l'optimisation approfondies autour du matériau en bronze en étain C51000 favoriseront le domaine des matériaux d'aviation chinoise pour réaliser de nouvelles percées technologiques et aideront les performances du moteur d'aviation chinois à un nouveau niveau.
