Hiduminium - Hiduminium

Шестицилиндровый, 5-литровый полностью-Hiduminium двигатель для Армстронг Сиддели Специальный

В Hiduminium сплавы или же R.R. сплавы представляют собой серию высокопрочных, жаропрочных алюминиевые сплавы, разработан для использования в самолетах Rolls-Royce («RR») перед Вторая Мировая Война.[1]Они были изготовлены и позже разработаны High Duty Alloys Ltd.[1] Название Здравствуй-Du-Миниум происходит от Здравствуйgh Duты Алуминиум Сплавы.

Первый из этих сплавов Hiduminium был назван "R.R.50" .[1] Этот сплав был впервые разработан для автоспорта. поршни,[2]и только позже был принят на авиационный двигатель использовать. Это было развитие более раннего Y сплав, первый из никель -содержащий свет алюминиевые сплавы.[3]Эти сплавы являются одной из трех основных групп высокопрочных алюминиевых сплавов, причем никель-алюминиевые сплавы обладают преимуществом сохранения прочности при высоких температурах, что делает их особенно полезными для поршни.

А Роллс-Ройс Р двигатель

Раннее усыновление

К 1929 году эти сплавы использовались в самолетах в ограниченных масштабах. Роллс-Ройс Р двигатель, который был успешным в Шнайдер Трофи гонки на гидросамолете. Они быстро распространились на других производителей, в 1931 г. ABC для них Шершень двигатель.[4] Для картера использовался сплав R.R.50, для поршней - R.R.53.

Их первое использование в массовом производстве было в Армстронг Сиддели Специальный седан 1933 года.[2] Армстронг Сиддели уже имел опыт работы со сплавом и имел финансовые вложения в его производителя из своего бизнеса по производству авиационных двигателей.

Преимущества этих сплавов получили признание во всем мире. Когда 576 поршней из сплава Hiduminium R.R.59 использовались для итальянского Маршал Бальбо Трансатлантический перелет,[5] High Duty Alloys использовала его в своей рекламе.[6]

ООО "Высокопрочные сплавы"

Компания High Duty Alloys Ltd. была основана на Фарнхэм Роуд, Slough в 1927 г.,[7] к Полковник В. К. Деверо.[8]

Компания началась на руинах Первая Мировая Война производитель авиационных двигателей, Питер Хукер Лимитед из Walthamstow.[9] Проститутки по лицензии построили Гном двигатель, среди прочего, и для авиационных двигателей решили называться The British Gnôme и Le Rhône Engine Co.[10] Они стали экспертами в работе Y сплав.[11] Послевоенное сокращение спроса и обильное предложение двигателей, оставшихся после войны, усложнили жизнь всем производителям двигателей и компонентов. После покупки в начале 1920-х гг. BSA проверил свою деятельность и решил, что Хукер должен быть ликвидирован. Через несколько лет в добровольная ликвидация Деятельность Hooker прекратилась в конце 1927 года, когда были проданы ее мастерские.

Примерно в то время был получен большой заказ на несколько тысяч поршней для Армстронг Сиддели Ягуар двигатель. Армстронг Сиддели не имел другого подходящего источника для этих поршней, поэтому W.C. Деверо, менеджер по производству Hooker, предложил создать новую компанию для выполнения этого заказа. Джон Сиддели одолжил деньги, чтобы купить необходимое оборудование и нанять некоторых сотрудников из Hooker.[9] Поскольку здания уже были проданы, новая компания нашла помещения в Slough.

Спрос со стороны Rolls-Royce позже привел к расширению завода в Реддич. Эти материалы были настолько важны для производства самолетов, что с началом Второй мировой войны фабрика теней была основана в отдаленном районе Камберленд (сейчас же Камбрия ), в Дистингтон, возле Whitehaven.[7]

Помимо производства слитков необработанного сплава, производство включало в себя начальные процессы ковки или литья. Окончательная обработка будет выполняться заказчиком. Hiduminium был настолько успешным, что во время Второй мировой войны его использовали все основные британские производители авиационных двигателей.

В 1934 г. Reynolds Tube Co. начал производство экструдированных конструктивных элементов для планеров с использованием сплава R.R.56, поставляемого High Duty Alloys. На их заводах в г. Tyseley, Бирмингем.[12] Со временем послевоенная компания Reynolds, уже известная своей сталелитейной велосипедная рама трубки, будет пытаться выжить на рынке мирного времени, поставляя компоненты из сплава Hiduminium для высококачественного алюминия велосипедные шатуны и тормоза.[13]

Крыльчатка (компрессор) и кожух компрессора образца 1937 г. Power Jets WU реактивный двигатель была произведена от 56 руб. и 55 руб. соответственно. В последующем Силовые форсунки W.1 Материал компрессора был изменен на 59 руб.[14] К 1943 г. де Хэвилленд Гоблин - первый реактивный двигатель британского производства, который будет построен в больших количествах. В центробежный компрессор потому что это началось с 500-фунтового «сыра» стоимостью 50 рупий, самой большой поковки из него. После обработки они были уменьшены до 109 фунтов. Размер этой поковки был настолько велик, что скорость охлаждения в ее центре влияла на металлургические свойства сплава; Деверо посоветовал снизить содержание кремния до уровня ниже 0,25%, и этот сплав RR.50 с низким содержанием кремния использовался во всем производстве Goblin.

1600 факелы на 1948 год Олимпийские игры в Лондоне были брошены труппой.[15]

Состав сплава

В Дюралюминий сплавы уже продемонстрировали высокопрочные алюминиевые сплавы. Y сплав Достоинством была его способность сохранять высокую прочность при высоких температурах. Сплавы R.R были разработаны Hall & Bradbury в Rolls-Royce,[3] отчасти для упрощения изготовления компонентов с их помощью. Для контроля их физических свойств использовался преднамеренный процесс термической обработки, состоящий из нескольких этапов.

Что касается состава, сплав Y обычно содержит 4% меди и 2% никеля. Сплавы R.R. уменьшают каждый из них вдвое, до 2% и 1%, и вводится 1% железа.

Пример состава:

56 рупий [1]
Температура плавления635 ° С
Плотность2.75
Сочинение
Алюминий93.7%
Медь2.0%
Утюг1.4%
Никель1.3%
Магний0.8%
Кремний0.7%
Титан0.1%

Термическая обработка

Что касается многих алюминиевых сплавов, сплав Y возраст закаляется самопроизвольно при нормальной температуре после термообработка раствора. Напротив, сплавы R.R. после этого остаются мягкими до тех пор, пока снова не будут подвергнуты преднамеренной термообработке осадочное твердение для искусственного старения.[3] Это упрощает их обработку в мягком состоянии, особенно в тех случаях, когда заготовки компонентов изготавливаются субподрядчиком и должны быть отправлены на другое место перед обработкой. Для R.R.56 обработка раствора заключается в закалке от 530 ° C и старении при 175 ° C.[3] Для R.R.50 обработка раствора может быть исключена, а металл подвергнут дисперсионному твердению (155 ° C-170 ° C).[16]

После обработки раствором предел прочности сплава увеличивается, но его Модуль для младших уменьшается. Второй этап искусственного старения немного увеличивает прочность, но также восстанавливает или улучшает модуль.[17]

R.R.53 B, холодное литье [17]
Максимум Стресс
Тонн / кв. Дюйм.		Напряжение
(удлинение)
В ролях143%
Решение обработано226%
Решение обработано
и искусственно состаренный		263%
Состав, R.R.53 B [17]
Алюминий92.8%
Медь2.5%
Никель1.5%
Утюг1.2%
Кремний1.2%
Магний0.8%

Ассортимент сплавов

Ряд сплавов был произведен в диапазоне R.R.50.[18] Их можно было обрабатывать путем литья или ковки, но они не предназначались для прокатки в виде листа или общей обработки из Пруток.

50 рупийОбщее назначение литье в песок сплав
R.R. 53Литье под давлением поршневой сплавДополнительное содержание кремния для улучшения текучести при машинном литье
56 руб.Общее назначение ковка сплав
58 руб.Поковочный сплав с низкой ползучестью для вращающихся рабочих колес и компрессоров[19]
R.R. 59Кованый поршневой сплав

Количество сплавов расширилось для поддержки ряда применений и технологий обработки. На Парижское авиашоу 1953 года High Duty Alloys продемонстрировали не менее восьми различных сплавов Hiduminium R.R.: 20, 50, 56, 58, 66, 77, 80, 90.[20] Также были показаны газовая турбина компрессор и лопатки турбины в Hiduminium, и ряд их продуктов в Магнуминий серия сплава.

R.R.58, также известный как Алюминий 2618, содержащий 2,5 меди, 1,5 магния, 1,0 железа, 1,2 никеля, 0,2 кремния, 0,1 титана и остаток алюминия, и первоначально предназначался для реактивный двигатель лопатки компрессора, использовались в качестве основного конструкционного материала для Конкорд Планер, поставленный High Duty Alloys, также был известен как AU2GN французской стороне проекта.[21]

Более поздние сплавы, такие как R.R.66, использовались для изготовления листов, где требовалась высокая прочность в сплаве, способном обрабатывать глубокий рисунок.[22] Это становилось все более важным с послевоенным появлением более быстрых реактивных самолетов, таких как трансзвуковые сжимаемость стало важным. Теперь необходимо было, чтобы материал покрытия самолета был прочным, а не только лонжерон или каркас под ним.

R.R.350, жаропрочный сплав, пригодный для литья в песчаные формы, использовался в General Electric YJ93 реактивный двигатель, а также использовался в General Electric GE4 предназначенный для позже отмененного американского Боинг 2707 SST проект.[23]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Камм, Фредерик (Январь 1944 г.). "Р. Р. Сплавы". Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 102.
  2. ^ а б Камм, Фредерик (Январь 1944 г.). «Гидуминий». Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 58.
  3. ^ а б c d Мерфи, А. Дж. (1966). «Материалы в конструкциях самолетов». J. Королевское авиационное общество. 70 (661): 117. ISSN  0368-3931.
  4. ^ "ABC 'Hornet' Modified" (PDF). Полет: 335.17 апреля 1931 г.
  5. ^ Флот из двадцати четырех Савойя-Маркетти S.55 летающие лодки, каждая с двумя тандемными двигателями V-12, вылетели в Чикаго. Век прогресса экспозиция.
  6. ^ «Еще один триумф Hiduminium» (объявление). Полет. 14 сентября 1933 г.
  7. ^ а б "High Duty Alloys Ltd, Дистингтон".[постоянная мертвая ссылка ]
  8. ^ "Полковник В. К. Деверо". Полет: 762–763. 27 июня 1952 г.
  9. ^ а б Бэнкс, коммодор авиации Ф. (Стержень) (1978). Я не вел дневник. Эйрлайф. п. 71. ISBN  0-9504543-9-7.
  10. ^ Бэнкс, я не вел дневник, п. 63
  11. ^ FJ Camm (Январь 1944 г.). «Y-сплав». Словарь металлов и сплавов (3-е изд.). п. 128.
  12. ^ «Гидюминий для самолетов» (PDF). Полет: 1070. 11 октября 1934 г.
  13. ^ Хилари Стоун. "Тормоза G B (Gerry Burgess Cycle Components, 1948)".
  14. ^ http://www.imeche.org/docs/default-source/presidents-choice/jc12_1.pdf
  15. ^ «Олимпиада 1948 года» (PDF). Тут и там. Полет. Vol. LIV нет. 2065. 22 июля 1948. с. 90.
  16. ^ 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.
  17. ^ а б c "Инженер-авиастроитель, 25 января 1934 г., Hiduminium R.R.53 B" (PDF). Инженер-авиастроитель, (приложение к Полет ): 8. 25 января 1934 г.
  18. ^ «Сплавы Hiduminium R.R.» (PDF). Полет: 84. 22 января 1932 г.
  19. ^ «Рабочее колесо охлаждающего воздуха, кованое в R.R. 58». Полет: 16. 1 января 1954 г.
  20. ^ "Британия на авиашоу в Париже" (PDF). Полет: 808. 26 июня 1953 г.
  21. ^ «Материалы производства Конкорд». Наследие Конкорд. Архивировано из оригинал на 2012-06-25.
  22. ^ «Реклама Hiduminium R.R.66 с DH Comet» (объявление). Полет. 13 марта 1959 г.
  23. ^ Гундерсон, Аллен В. (февраль 1969 г.). «Механические свойства двух литейных алюминиевых сплавов при повышенных температурах». Лаборатория материалов ВВС, База Райт-Паттерсон. AFML-TR-69-100.

внешняя ссылка