Y сплав - Y alloy

Y сплав это никель -содержащий алюминиевый сплав. Его разработали британские Национальная физическая лаборатория в течение Первая Мировая Война,[1] в попытке найти алюминиевый сплав, который сохранял бы свою прочность при высоких температурах.[2]

Дюралюминий, алюминиевый сплав, содержащий 4% медь был уже известен в это время.[3] Его сила и ранее неизвестное возрастное упрочнение поведение сделало его популярным выбором для цеппелины. Самолеты того периода в основном строились из дерева, но существовала потребность в алюминиевом сплаве, пригодном для изготовления двигателей, в частности поршни, который имел бы прочность дюралюминия, но мог бы сохранить ее при эксплуатации при высоких температурах в течение длительных периодов.

Национальная физическая лаборатория начала серию экспериментов по изучению новых алюминиевых сплавов. Экспериментальная серия «Ы» оказалась успешной и дала название новому сплаву.[4] Как и дюралюминий, это был сплав меди на 4%, но с добавлением 2% никеля и 1,5% магний.[4] Это добавление никеля было новшеством для алюминиевых сплавов. Эти сплавы являются одной из трех основных групп высокопрочных алюминиевых сплавов, никель-алюминиевые сплавы имея преимущество сохранения прочности при высоких температурах.

Сплав впервые был использован в В ролях форме, но вскоре был использован для ковка также. Одной из самых насущных потребностей была разработка надежных поршней для авиационных двигателей. Первыми мастерами ковки этого сплава были Питер Хукер Лимитед из Walthamstow, более известные как The British Gnôme и Le Rhône Engine Co.[5] Они построили по лицензии Гном двигатель и установил на него поршни из сплава Y, а не их предыдущие чугун.[5] Эти поршни были очень успешными, хотя впечатление о сплаве как о панацеи, подходящей для всех областей применения, было менее успешным; цилиндр Gnôme из сплава Y потерпел неудачу на первом обороте.[6] Фрэнк Хэлфорд использовал шатуны этого сплава для своего de Havilland Gipsy двигатель, но эти другие применения не смогли впечатлить Род Бэнкс.[5]

Министерство авиации Спецификация D.T.D 58A от апреля 1927 г. уточняет состав и термическую обработку деформируемого сплава Y.[7] Сплав стал чрезвычайно важным для поршней и компонентов двигателя в целом, но мало использовался для конструктивных элементов планеры.[7]

В конце 1920-х годов дальнейшие исследования никель-алюминиевых сплавов привели к успешным результатам. Hiduminium или же "R.R. сплавы ", разработан Rolls-Royce.[8][9]

Состав сплава

Сочинение[2]
Алюминий92.5%
Медь4.0%
Никель2.0%
Магний1.5%

Термическая обработка

Что касается многих алюминиевых сплавов, сплав Y возраст закаляется самопроизвольно при нормальной температуре после термообработка раствора. Термическая обработка заключается в нагревании до 500–520 ° C (от 932 до 968 ° F) в течение 6 часов, а затем для естественного старения в течение 7–10 дней.[2] В осадочное твердение происходящее во время этого старения, образует осадки как CuAl2 и NiAl3.[4]

Требуемое время зависит от зеренной структуры сплава. Кованые детали имеют самую грубую эвтектическую массу, поэтому на них требуется больше всего времени. При использовании холодное литье предпочтение перед литье в песок так как это дает более тонкую структуру, которая более поддается термической обработке.[4]

Рекомендации

  1. ^ FJ Camm (Январь 1944 г.). «Y-сплав». Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 128.
  2. ^ а б c Ролласон, Э. К. "Y-сплав". Металлургия для инженеров. Эдвард Арнольд. С. 277–279.
  3. ^ FJ Camm (Январь 1944 г.). «Дуралюмин». Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 42.
  4. ^ а б c d Хиггинс, Раймонд А. (1983). Часть I: Прикладная физическая металлургия. Инженерная металлургия (5-е изд.). Ходдер и Стоутон. С. 435–438. ISBN  0-340-28524-9.
  5. ^ а б c Бэнкс, коммодор авиации Ф. (Стержень) (1978). Я не вел дневник. Эйрлайф. п. 63. ISBN  0-9504543-9-7.
  6. ^ Бэнкс, я не вел дневник, п. 69
  7. ^ а б Мерфи, А.Дж. (1966). «Материалы в конструкциях самолетов». Дж. Королевское авиационное общество. 70 (661): 117. ISSN  0368-3931.
  8. ^ FJ Camm (Январь 1944 г.). «Гидуминий». Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 58.
  9. ^ FJ Camm (Январь 1944 г.). "Р. Р. Сплавы". Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 102.

Смотрите также