PDF《航空金属结构材料》

中国航空工业第二集团公司 洪都培训基地 航空金属结构材料 第1节材料 第2节航空材料的发展方向及应用趋势 第3节我国航空金属结构材料的现状 第4节 成就、问题与对策 参考文献 (双向互动、讨论、交流) 中国一航离退休干部局 中国锻压协会航空材料成形委员会 曾凡昌 2005.

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第一章航空金属结构材料 第1节材料 材料 materials 可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质.根据材料的组成与结 构的特点,可分为金属材料,无机非金属材料,有机高分子材料和复合材料.随着科学技术的 发展和进步,原来相对独立的材料,如金属、陶瓷、高分子材料等已经互相渗透、相互结 合,发展成有更高使用价值的新型材料,如碳纤维增强金属基复合材料、玻璃纤维增强树 脂基复合材料,等等.此外,根据材料的性能特征,又可将材料分为结构材料和功能材料 两大类.结构材料(Structure Materials)是指以力学性能为主的工程材料的统称,而对那 些要求具有电、光、声、磁、热等功能和效应的材料称其为功能材料. 材料科学与工程:研究并揭示有关材料的组成(成分)与结构(组织) 、性能、生产 流程和使用效能以及它们之间的关系(图1-1) .研究材料科学与工程学的出发点和归宿在 于实现材料在特定工况条件下的使用价值(效果效能)最大化,并体现在广泛意义上的材 料性能,也就是说材料既要 好用 又要 好做(加工制造) .材料性能包括使用性能(使 用效能)和工艺性能两方面:使用性能是指材料在使用条件下表现出的性能,如力学(机械)性能、物理性能和化学性能等.工艺性能则是材料在加工制造过程中表现出的性能, 如切削加工性能、压力加工性能、铸造性能、焊接性能、热处理性能等. 结构材料是指工程上要求强度、硬度、韧性、塑性等以力学性能为主的材料,因为这 类材料制成的零部件都在受力状态下工作,所以材料的力学性质是其主要性能指标.在许 多使用条件下,还必需考虑环境的特殊要求,如高温、低温、腐蚀介质、放射性辐照等. 结构件均有一定的形状配合和精度要求,因此结构材料还必需具有优良的可加工性能(工 艺性能) . 在结构材料中,长期以来金属及合金一直占有突出的地位,但近几十年来作为结构材 料使用的工程塑料、结构陶瓷材料和以树脂为基体的复合材料发展十分迅速.结构材料无 论在金属、无机非金属、高分子和复合材料中,都是需求量最大、应用面最广的材料,是 国民经济和国防建设中最为基础的材料. ・2・ 航空材料是材料中的佼佼者, 是 推动材料科学与工程不断发展的主 要动力之一.航空材料亦包括金属 材料、无机非金属材料、高分子材 料和复合材料四大类,按其使用功 能亦是分为结构材料和功能材料两 大类.航空材料既是研制生产航空 产品的物质保障,又是航空产品更 新换代的技术基础.材料在航空工 业及航空产品的发展中占有极其重 图1-1 材料科学与工程的四要素及其间的关系[1] 要的地位和作用.

1951 年4月17 日中央军委和中央人民政府政务院发布《关于航空工业建设的决定》 , 从此揭开了新中国航空工业发展和壮大的新篇章. 在当时的中央人民政府重工业部航空工 业局下面设有冶金处,负责飞机发动机修理、零件制造中的材料冶金技术工作.在国家第 一个五年计划期间,航空工业完成了由飞机修理到仿制制造的过渡,按照苏联模式建成了 六大主机厂(112,122,320,410,120,331)和相应的原材料配套厂(101 东轻、抚钢 等)成立了航空材料研究所(1956 年)和航空工艺(1957 年)研究所,…….应当说, 半个世纪以来,在我国建设航空工业和发展航空产品的历史进程中,国家对航空材料、冶 金技术的发展和建设是重视的.从总体上看,我国目前已定型生产的航空材料有