Aluminiy-litiy qotishmasi

Alyuminiy-litiy qotishmalari (Al-Li qotishmalari) alyuminiy va litiy qotishmalari to'plami bo'lib, ko'pincha mis va sirkoniyni ham o'z ichiga oladi. Lityum eng kam zich elementli metall bo'lgani uchun, bu qotishmalar alyuminiydan sezilarli darajada kamroq zichlikka ega. Tijorat Al-Li qotishmalari massa bo'yicha 2,45% gacha litiyni o'z ichiga oladi.

Kristal tuzilishi 
Litiy bilan qotishma strukturaviy massani uchta ta'sir bilan kamaytiradi:

 Siqilish
 Litiy atomi alyuminiy atomidan engilroq; keyin har bir lityum atomi kristall panjaradan bitta alyuminiy atomini siqib chiqaradi, shu bilan birga panjara tuzilishini saqlaydi. Alyuminiyga qo'shilgan har 1% litiy massasi hosil bo'lgan qotishma zichligini 3% ga kamaytiradi va qattiqlikni 5% ga oshiradi.  Bu ta'sir alyuminiydagi lityumning eruvchanlik chegarasiga qadar ishlaydi, bu 4,2% ni tashkil qiladi.
 Siqilishning qattiqlashishi
 Kristalga atomning boshqa turini kiritish panjarani kuchaytiradi, bu dislokatsiyani blokirovka qilishga yordam beradi. Olingan material shuning uchun kuchliroq bo'ladi, bu esa undan kamroq foydalanishga imkon beradi. [ <span title="This claim needs references to reliable sources. (January 2011)">iqtibos kerak</span> ]
 Yog'ingarchilikning qattiqlashishi
 To'g'ri qariganda, litiy kogerent kristall tuzilishga ega metastabil Al 3 Li fazasini (d') hosil qiladi.  Bu cho'kmalar deformatsiya paytida dislokatsiya harakatiga to'sqinlik qilib, metallni mustahkamlaydi. Cho'kmalar barqaror emas, shuning uchun barqaror AllLi (b) fazasining shakllanishi bilan ortiqcha qarishni oldini olish uchun ehtiyot bo'lish kerak.  Bu, shuningdek, odatda don chegaralarida cho'kindi erkin zonalarini (PFZ) hosil qiladi va qotishmaning korroziyaga chidamliligini kamaytirishi mumkin. 

Al3Li va Al-Li uchun kristall tuzilishi, FCC kristal tizimiga asoslangan bo'lsa-da, juda farq qiladi. Al3Li sof alyuminiy kabi deyarli bir xil o'lchamdagi panjara tuzilishini ko'rsatadi, bundan tashqari lityum atomlari birlik hujayraning burchaklarida mavjud. Al3Li strukturasi AuCu3, L12 yoki Pm 3 m  sifatida tanilgan va panjara parametri 4,01 ga teng. Å.  Al-Li strukturasi NaTl, B32 yoki Fd3 m  strukturasi sifatida tanilgan bo'lib, u olmos konstruksiyalarini inobatga olgan holda ham lityum, ham alyuminiydan qilingan va panjara parametri 6,37 ga teng. Å. Al-Li uchun atomlararo oraliq (3.19 Å) sof litiy yoki alyuminiydan kichikroq.

Ishlatilishi 
Al-Li qotishmalari, birinchi navbatda, o'zlarining og'irligi uchun aerokosmik sanoati uchun qiziqish uyg'otadi. Tor korpusli samolyotlarda Arconic (sobiq Alcoa) kompozitlarga nisbatan og'irlikni 10% gacha kamaytirishni da'vo qiladi, bu esa titan yoki kompozitlarga qaraganda kamroq xarajat bilan 20% gacha yaxshi yoqilg'i samaradorligiga olib keladi.  Alyuminiy-litiy qotishmalari birinchi marta Shimoliy Amerika A-5 Vigilante harbiy samolyotining qanotlari va gorizontal stabilizatorlarida ishlatilgan. Boshqa Al-Li qotishmalari Airbus A380 ning pastki qanot terilarida, Airbus A350 ning ichki qanot tuzilishida, Bombardier CSeries fyuzelyajida  ishlatilgan (bu yerda qotishmalar fyuzelyajning 24% ni tashkil qiladi),  Boeing 777X ning yuk qavati,  va Pratt &amp; Whitney PurePower reduktorli turbofanli samolyot dvigatelining fan qanotlari.  Ular, shuningdek, SpaceX Falcon 9 raketasida, Formula 1 tormoz kaliperlarida va AgustaWestland EH101 vertolyotida yoqilg'i va oksidlovchi tanklarda qo'llaniladi. 

AQSh kosmik kemasining tashqi tankining uchinchi va oxirgi versiyasi asosan Al-Li 2195 qotishmasidan qilingan.  Bundan tashqari, Al-Li qotishmalari Atlas V raketasidagi Centaur Forward adapterida , Orion kosmik kemasida ham qo'llaniladi va rejalashtirilgan Ares I va Ares V raketalarida (bekor qilingan Constellation dasturining bir qismi) qo'llanilishi kerak edi.).

Al-Li qotishmalari odatda ishqalanish aralashtirish orqali birlashtiriladi. Ba'zi Al-Li qotishmalari, masalan, Weldalite 049, an'anaviy tarzda payvandlanishi mumkin; ammo, bu mulk zichligi narxi keladi; Weldalite 049 2024 alyuminiy bilan bir xil zichlikka va 5% yuqori elastik modulga ega.  Al-Li, shuningdek,  kenglikdagi rulonlarda ishlab chiqariladi, bu esa ulanishlar sonini kamaytirishi mumkin. 

Alyuminiy-litiy qotishmalari odatda alyuminiy-mis yoki alyuminiy-rux qotishmalariga nisbatan mustahkamlik va og'irlik nisbati bo'yicha ustun bo'lishiga qaramasdan, ularning siqilish ostida charchoqqa chidamliligi muammo bo'lib qolmoqda, bu 2016-yilda qisman hal qilingan.  Bundan tashqari, yuqori xarajatlar (odatiy alyuminiy qotishmalariga qaraganda taxminan 3 baravar yoki undan ko'p), zaif korroziyaga chidamliligi va alyuminiy-litiy prokatining mexanik xususiyatlarining kuchli anizotropiyasi qo'llanilishining kamligiga olib keldi.

Alyuminiy-litiy qotishmalari ro'yxati 
Element tarkibidan kelib chiqqan rasmiy to'rt raqamli belgidan tashqari, alyuminiy-litiy qotishmasi, birinchi navbatda, qachon ishlab chiqarilganiga, ikkinchidan, litiy tarkibiga qarab, ma'lum avlodlar bilan bog'liq. Birinchi avlod 20-asr boshidagi dastlabki tadqiqotlardan 20-asrning o'rtalarida samolyotlarni birinchi qo'llashgacha davom etdi. Mashhur 2024 va 7075 qotishmalarini to'g'ridan-to'g'ri almashtirish uchun mo'ljallangan qotishmalardan tashkil topgan ikkinchi avlod Al-Li kamida 2% yuqori lityum tarkibiga ega edi; bu xususiyat zichlikning katta pasayishiga olib keldi, lekin ba'zi salbiy ta'sirlarga olib keldi, xususan, sinish chidamliligi. Uchinchi avlod Al-Li mahsulotining hozirgi avlodi bo'lib, oldingi ikki avloddan farqli o'laroq, samolyot ishlab chiqaruvchilari tomonidan keng qabul qilingan. Ushbu avlod litiy miqdorini 0,75-1,8% gacha kamaytirdi va bu salbiy xususiyatlarni yumshatdi va shu bilan birga zichlikning bir qismini kamaytirdi;  Uchinchi avlod Al-Li zichligi  o'zgarib turadi.

Birinchi avlod qotishmalari (1920-1960-yillar)

Ikkinchi avlod qotishmalari (1970-1980-yillar)

Uchinchi avlod qotishmalari (1990-2010-yillar)

Boshqa qotishmalar 

 1424 alyuminiy qotishmasi 
 1429 alyuminiy qotishmasi 
 1441K alyuminiy qotishmasi 
 1445 alyuminiy qotishmasi 
 V-1461 alyuminiy qotishmasi 
 V-1464 alyuminiy qotishmasi 
 V-1469 alyuminiy qotishmasi 
 V-1470 alyuminiy qotishmasi 
 2094 alyuminiy qotishmasi 
 2095 alyuminiy qotishmasi (Weldalite 049) 
 2097 alyuminiy qotishmasi 
 2197 alyuminiy qotishmasi 
 8025 alyuminiy qotishmasi 
 8091 alyuminiy qotishmasi 
 8093 alyuminiy qotishmasi 
 CP 276

Ishlab chiqarish joylari 
Alyuminiy-litiy qotishmalarining asosiy jahon ishlab chiqaruvchilari Arconic, Constellium va Kamensk-Uralskiy metallurgiya zavodlaridir.

 Arkonik texnik markaz (Upper Burrell, Pensilvaniya, AQSh) 
 Arconic Lafayette (Indiana, AQSh); yillik quvvati  alyuminiy-litiydan  va dumaloq va to'rtburchaklar ingotni o'ralgan, ekstruded va zarb qo'llash uchun quyish qobiliyatiga ega
 Arconic Kitts Green (Birlashgan Qirollik)
 Rio Tinto Alkan Dubuk zavodi (Kanada); sig'imi 
 Constellium Issoire (Pyu-de-Dome), Fransiya; yillik quvvati  
 Kamensk-Ural metallurgiya zavodi (KUMZ)
 Aleris (Koblenz, Germaniya)
 FMC korporatsiyasi
 Janubi-g'arbiy alyuminiy (XXR)

Yana qarang 

 Alyuminiy qotishmasi
 Magniy-litiy qotishmalari
 YARQIRASH
 Karbon tola bilan mustahkamlangan plastmassa (CFRP)

Manbalar

Bibliografiya

Havolalar 

 
 
Litiy
Aluminiy qotishmalari