Wykorzystywane w przemyśle lotniczym materiały muszą gwarantować wysoką odporność samolotu, a przy tym umożliwiać jego wzbicie się w powietrze przy jak najmniejszym zużyciu paliwa. Z tego względu, powinny się one charakteryzować wysoką wytrzymałością mechaniczną i na działanie skrajnych temperatur, odpornością na działanie czynników chemicznych oraz niską rozszerzalnością cieplną, a dodatkowo być lekkie. Warunki te spełniane są przez specjalne gatunki aluminium i stali nierdzewnej oraz materiały kompozytowe. Mimo rosnącej popularności tych ostatnich, aluminium i stal nadal są powszechnie stosowane w branży lotniczej.
Czym wyróżnia się aluminium lotnicze?
Samolot może składać się nawet w 60-70% z aluminium, przede wszystkim jego specyficznego stopu – duraluminium. Stop ten jest wieloskładnikowy – do jego produkcji, poza glinem, wykorzystuje się również cynk (5-7%, w duralach cynkowych), miedź (2,0-4,9%), magnez (0,15-1,8%) i mangan (0,3-1,0%) oraz domieszki krzemu i żelaza.
Duraluminium jest lekkie – jego ciężar właściwy wynosi 2,8 g/cm3. Przede wszystkim, jest ono jednak wyjątkowo wytrzymałe – jego doraźna wytrzymałość mechaniczna wynosi ponad 400 MPa. Ma ono jednak niską odporność na korozję. Z tego względu, dural plateruje się czystym aluminium lub stopem aluminium i cynku bądź anoduje w celu wytworzenia na jego powierzchni ochronnej warstwy tlenku. Z duraluminium wykonuje się przede wszystkim wszelkie części konstrukcyjne samolotów.
W lotnictwie wykorzystuje się również czyste aluminium, a także takie stopy jak magnale czy awional. Coraz większym zainteresowaniem cieszą się również stopy aluminium z litem, wyróżniające się wyjątkowo atrakcyjnymi z perspektywy branży lotniczej parametrami.
Stal nierdzewna w przemyśle lotniczym
Do często stosowanych w konstrukcji samolotów materiałów lotniczych zalicza się również stal nierdzewną. Wyróżnia się ona wysoką odpornością na korozję i utlenianie w wysokich temperaturach, a ponadto zachowuje swoje właściwości mechaniczne w szerokim zakresie temperatur. Mimo korzystnych parametrów, nie jest ona tak lekka, jak aluminium czy kompozyty, jest więc przez nie zastępowana w wielu zastosowaniach. W przemyśle lotniczym, nadal jednak często stosuje się ją w produkcji m.in.:
-
różnorodnych elementów konstrukcyjnych poszycia i podwozia,
-
części silników,
-
zbiorników paliwa,
-
elementów turbin,
-
butli wysokociśnieniowych,
-
linek naciągowych,
-
siłowników, prowadnic, elementów złącznych, sprężyn.
Do najpopularniejszych gatunków stali nierdzewnej, wykorzystywanych w lotnictwie, zalicza się m.in. AISI 302 (1.4310), AISI 321 (1.4541), 17-7-PH (AISI 631, 1.4568), 17-4-PH (AISI 630, 1.4542).