Сравнительное исследование характеристик современных алюминиевых сплавов

Представлены результаты экспериментальных исследований статической прочности, усталости и трещиностойкости современных улучшенных алюминиевых сплавов, разработанных во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов: 1163АТВ, 1163РДТВ, 1441РТ1, 1163Т, 1163Т7, 1161Т, В95очТ2, В96-3пчТ12, 1973Т2; и на фирме ALCOA (США): 2524-Т3, 6013-Т6 HDT, 2324-Т39, С433-Т351, 7055-Т7751. Данные материалы применяются в конструкциях современных эксплуатируемых и проектируемых самолетов. Прочностные характеристики материалов определяли путем испытания стандартных образцов на электрогидравлических машинах фирм MTS (США), Instron (Англия), Schenk (ФРГ). Образцы вырезали из полуфабрикатов, изготовленных по серийным технологиям. Механические свойства материалов при растяжении (σ_в, σ_0,2, δ), характеристики усталости, скорости роста трещин усталости (СРТУ), кривые сопротивления распространению трещин при статическом нагружении (R-кривые), условно критические коэффициенты интенсивности напряжения находили по отечественным стандартам. Для обеспечения сочетания высоких весовой эффективности, ресурса и характеристик эксплуатационной живучести конструкций самолетов алюминиевые сплавы должны обладать следующим комплексом необходимых свойств: большим сопротивлением переменным нагрузкам, малой скоростью развития усталостных трещин, требуемой остаточной прочностью, хорошей коррозионной стойкостью. Полученные результаты экспериментальных исследований дают возможность сравнить прочностные свойства исследуемых материалов в целях их оптимального применения для конкретной зоны конструкции. Это позволит повысить ресурс и безопасность проектируемых самолетов.

1. Фридляндер И. Н. Алюминиевые сплавы в летательных аппаратах в периоды 1970 – 2000 и 2001 – 2015 гг. / Технология легких сплавов. 2002. № 4. С. 12 – 17.

2. Nesterenko B. G., Nesterenko G. I. Analysis of requirements on fatigue and damage tolerance for civil transport airplanes / Proc. of the 26th Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue (ICAF), 1 – 3 June 2011, Montreal, Canada. P. 39 – 59.

3. Басов В. Н., Нестеренко Б. Г., Нестеренко Г. И. Разрушение высокопрочных алюминиевых сплавов / В сб.: Полет (90 лет ЦАГИ). — Машиностроение, 2008. С. 87 – 92.

4. Нестеренко Б. Г. Трещиностойкость материалов обшивки конструкции гражданских самолетов / Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 153. С. 7 – 14.

5. Басов В. Н., Нестеренко Г. И. Прочность и усталость материалов обшивки конструкций гражданских самолетов / Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 153. С. 15 – 23.

6. Rambabu P., Prasad N. E., Kutumbarao V. V., Wanhill R. J. H. Aluminium Alloys for Aerospace Applications / Aerospace Materials and Material Technologies. Vol. 1 // Prasad N., Wanhill R., eds. — Springerhink, 2017. P. 29 – 52.

7. Giummarra C., Thomas B., Rioja R. J. New Aluminum Lithium Alloys for Aerospace Applications / Proc. of the 3rd International Conference on Light Metals Technology. September 24 – 26, 2007, Saint-Saveur, Quebec, Canada.

8. Антипов В. В. Металлические материалы нового поколения для планера перспективных изделий авиационно-космической техники / Новости материаловедения. Наука и техника. 2013. № 4. С. 2 – 10.