Hvers vegna gera loftrýmishlutar sérstaklega strangar kröfur um hitameðferð?

1. Mjög erfiðar vinnuaðstæður reyna á takmörk þess hversu vel efni virka.
Hitameðhöndlunartækni á erfitt með að mæta mörgum samkeppnisþörfum geimferðahluta á sama tíma.
Háhitastyrkur og skriðþol: Túrbínublöð þurfa að vera sterk við háan hita upp á 1300 gráður. Hitameðferð þarf að mynda „fasa úrkomustyrkingu“ með fastri lausn og öldrunarmeðferð. Þetta getur gert það að verkum að nikkel-undirstaða há-hita málmblöndur endast meira en þrisvar sinnum lengur áður en þær brotna vegna skríða. Til dæmis fór há-þolsstyrkur tiltekinnar tegundar flugvélahreyfla úr 400 MPa í 650 MPa eftir stýrða storknun og hitameðferð.
Til að hækka flæðistyrkinn úr 150MPa í 350MPa en halda þéttleikanum í aðeins einum -þriðjungi þess sem er í stáli, verða burðarhlutar skrokks úr álblöndu að fara í gegnum T6 hitameðferð (fast lausn auk gerviöldrunar). 7075 álblendi hefur sérstakan styrk upp á 200 MPa/(g/cm hitameðferð). Þess vegna er það algengasta álblendi sem notað er í flugiðnaðinum.
Lendingarbúnaðurinn þarf að geta þolað 10 ⁷ álagslotur og hitameðhöndlunarferlið þarf að búa til lægri bainít+martensít tvífasa uppbyggingu með bainít jafnhitaslökkvun. Þetta hækkar þreytumörk 40CrNi2MoA stáls úr 450MPa í 650MPa. Eftir upphitun lækkaði brotaútbreiðsluhraði ákveðinnar tegundar lendingarbúnaðar flugvéla um 60% þegar þær voru settar undir hermdar þjónustuskilyrði.
2. Ferlisstýring er sérstaklega erfiðari með flóknum mannvirkjum.
Flóknir rúmfræðilegir eiginleikar íhluta geimferða eru verulega hindrun fyrir samkvæmni hitameðferðar:
Að stjórna aflögun þunnra-veggaðra mannvirkja: Þunnir-veggðir hlutar (með veggþykkt 0,5 til 2 mm) í brunahólfum hreyfilsins hafa tilhneigingu til að skekkjast við slökkvun vegna þess að þeir kólna mishratt. Lofttæmi háþrýstigasslökkvitæknin stjórnar köfnunarefnisþrýstingnum (2–6 bör) vandlega til að koma í veg fyrir að þunnt-veggðir hlutar beygist of mikið, frá 0,3% til 0,05%, sem er það sem þarf fyrir nákvæma samsetningu.
Túrbínudiskur ákveðinnar tegundar flugvéla er 800 mm í þvermál og 200 mm þykkt. Þetta þýðir að hitunin er jöfn á öllum svæðum. Þegar hitað er með venjulegum loftofni gæti hitamunurinn á milli kjarna og yfirborðs verið allt að 150 gráður á Celsíus. Einsleitni hitastigs er haldið innan ± 5 gráður eftir að skipt er yfir í skynsaman lofttæmisofn fyrir marga -svæði. Þetta er til að stöðva snemma bilun af völdum ójafnrar skipulags.
Erfitt að vinna úr flæðisrásunum í innra holrúminu: Innri holakæliflæðisrás allrar blaðskífunnar er aðeins 2–3 mm á breidd, þess vegna er erfitt að fá samræmda skipulagningu með eðlilegri hitameðferð. Með því að nota örvunarhitun og úðaslökkvitækni var munurinn á hörku milli yfirborðs flæðirásarinnar og kjarna lækkaður úr 15HRC í 5HRC. Þetta gerði flæðisrásina mun ónæmari fyrir hitaþreytu.
3. Fylgja skal gæðakröfum um rekjanleika allan lífsferilinn.
Geimferðaiðnaðurinn hefur sett upp fullt lokað-lykkjukerfi til að athuga gæði hitameðhöndlunar:
Stuðningur við vinnslugagnagrunn: Eitt flugframleiðslufyrirtæki hefur búið til gagnagrunn um hitameðhöndlun sem samanstendur af meira en 2000 afbrigðum af efnum. Hvert ferli þarf að kalla á réttar breytur. Beta fasa umskiptishiti TC4 títan álfelgur er 980 ± 5 gráður. Gagnagrunnurinn heldur nákvæmlega hitastigi föstu lausnarinnar á milli 975 og 985 gráður til að koma í veg fyrir ofbrennslu eða grófgerð örbyggingar.
Rekjanleiki fullrar ferilsskráningar: Meira en 30 hlutir þurfa að vera skráðir og geymdir í að minnsta kosti 15 ár meðan á hitameðhöndlun stendur. Þetta felur í sér hitunarferil, kælihraða og lofttæmisgráðu. Eftir fimm ára notkun fór ákveðin tegund af eldflaugamótorstút að brotna. Með því að skoða hitameðhöndlunarskrárnar kom í ljós að styrkfrávik slökkvimiðilsins var 0,5%. Að lokum kom í ljós að þetta var aðalorsök sprungunnar.
Ó-eyðandi prófun er nauðsynleg: Allir mikilvægir hlutar verða að vera prófaðir með úthljóðsbylgjum 100% tilvika, með næmi allt að 0,2 mm fyrir flatbotna holur. Eftir að hafa verið hituð, greindist ómskoðunarpróf í áföngum fylkis 0,1 mm örsprungu á kornamörkum tiltekins fluglegs. Endurvinna var unnin á réttum tíma til að koma í veg fyrir alvarleg slys.
4. Sérstakar-þarfir iðnaðarins hvetja til stöðugrar endurbóta á tækni.
Geimferðaiðnaðurinn þrýstir á framfarir í hitameðhöndlunartækni í átt að „þrjár hæðir og einn lágur“:
Hátt lofttæmi umhverfi: Títan álfelgur hvarfast auðveldlega við súrefni við hitastig yfir 600 gráður. Tómarúmhitameðferð getur haldið súrefnismagni undir 10 ppm, sem gerir TC11 títan álfelgur 25% sterkari gegn þreytu. Tómarúmhitameðferð hefur aukið endingartíma ákveðinnar tegundar gervihnattafestingar á sporbraut úr 5 árum í 8 ár.
Mjög nákvæm hitastýring: Til að hitameðhöndla sérstaka tegund af einkristalblaði flugvéla verður hitastigið að vera innan við ± 1,5 gráður. Innrautt hitastigseftirlit og lokað-lykkjustjórnunarkerfi eru notuð til að lækka staðalfrávik upphafs alfafasainnihalds blaðsins úr 3% í 0,5%. Þetta gerir háan-hitaafköst blaðsins mun stöðugri.
Háorkugeislavinnsla: Yfirborðsstyrkjandi leysitækni getur búið til hert lag allt að 0,5 mm djúpt á hlutanum. Þetta eykur snertiþreytulíf ákveðinnar tegundar þyrlubúnaðar úr 10 ⁷ sinnum í 10 ⁸ sinnum og gerir hann 15% léttari.
Flughitameðferð hefur algjörlega losað sig við slökkviefni sem inniheldur sýaníð og skipt yfir í vatnslausn af pólývínýlalkóhóli (PVA). Þetta hefur lækkað COD gildi skólps úr 5000mg/L í 200mg/L, sem er í samræmi við umhverfisreglur.