第716章 机身钢材专项炼轻量化与强度兼顾
发动机缸体用钢的成功产出,让炼钢厂上下士气大振。
但何强还没来得及把庆功酒喝进嘴里,程谨之和叶景行就拿着最新的机身结构减重优化方案找上了门。
“何工,谢工,大喜事啊!”
叶景行人还没进屋,声音先到了,“咱们的铝材轻量化方案推演下来,机身骨架总重能减二百公斤以上!
但是——”
他把图纸往桌上一铺,手指点着几个关键承力节点,“这些地方,比如翼根主梁接头、起落架安装框、发动机吊挂点……光靠铝材强度还是有点悬,必须用钢。
可原设计的钢材太重了!”
程谨之补充道,语气带着工程师特有的严谨兴奋:“我们重新计算了载荷,如果这些关键钢制件的重量能再降百分之十,而强度反而提升百分之十五到二十,那么整机减重效果还能更好,结构安全余量也更充裕。”
何强看着图纸上那些被红圈标注的部位,又看看旁边标注的现有钢材性能数据,眉头拧了起来:“既要马儿跑,又要马儿不吃草……还要马儿更壮实?程工,叶工,你们这要求,比发动机缸体钢还刁钻啊。”
“所以才来找谢工和你们炼钢厂嘛。”
叶景行笑嘻嘻地看向谢明轩,“谢工,您可是材料大拿,有没有可能……在钢材上再做做文章?弄一种又轻又强的?”
一直没说话的谢明轩扶了扶眼镜,走到图纸前仔细看了半晌,又拿起现有的钢材样品掂了掂,沉思起来。
“减轻重量,主要靠降低密度或者减少用量。
减少用量不行,强度要求卡死了。
降低密度……钢材主要成分是铁,密度变化不大。
但是,”
他话锋一转,“我们可以通过优化合金成分和热处理工艺,在相同重量下,获得更高的比强度。
换句话说,把材料‘用得更尽’。”
他走到黑板前,拿起粉笔:“常规结构钢,碳含量和合金元素配比相对固定。
如果我们针对飞机机身承受的特定载荷类型——主要是弯曲、剪切和疲劳——重新设计成分呢?”
他在黑板上写下一串元素符号:“适当调整碳含量,保证基本强度。
关键在这里:微量添加锰(n)和硅(si)。
锰能细化晶粒,提高韧性和淬透性;硅能提高弹性极限和屈服比,对抗疲劳有奇效。
最重要的是,它们密度都比铁低,适量添加可以在不牺牲体积的前提下,略微降低整体密度。”
何强眼睛亮了:“有道理!
那具体加多少?怎么加?”
“需要实验。”
谢明轩言简意赅,“不同的配比,不同的冶炼、轧制、热处理工艺,出来的性能天差地别。
我们需要开启专项炼制,做一系列小炉试验,找到那个最佳的‘甜点’。”
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