Hợp kim nhôm có đặc tính nhẹ, độ bền cao, chống ăn mòn và dễ gia công, có nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, như trang trí, thiết bị điện tử, phụ kiện điện thoại di động, phụ kiện máy tính, thiết bị cơ khí, hàng không vũ trụ, vận tải, quân sự và các lĩnh vực khác. Dưới đây chúng tôi sẽ tập trung vào ứng dụng của hợp kim nhôm trong ngành hàng không vũ trụ.

 
Năm 1906, Wilm, một người Đức, tình cờ phát hiện ra rằng độ bền của hợp kim nhôm sẽ tăng dần theo thời gian sau một khoảng thời gian nhất định ở nhiệt độ phòng. Hiện tượng này sau đó được gọi là làm cứng theo thời gian và thu hút sự chú ý rộng rãi như một trong những công nghệ cốt lõi đầu tiên thúc đẩy sự phát triển của công nghệ vật liệu hợp kim nhôm hàng không. Trong một trăm năm tiếp theo, những người làm việc trong ngành nhôm hàng không đã tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về thành phần và phương pháp tổng hợp hợp kim nhôm, các kỹ thuật xử lý vật liệu như cán, đùn, rèn và xử lý nhiệt, sản xuất và gia công các bộ phận hợp kim nhôm, đặc tính và cải thiện cấu trúc vật liệu và hiệu suất dịch vụ.

 
Hợp kim nhôm được sử dụng trong ngành hàng không thường được gọi là hợp kim nhôm hàng không, có một loạt các ưu điểm như cường độ riêng cao, khả năng gia công và tạo hình tốt, chi phí thấp và khả năng bảo trì tốt. Chúng được sử dụng rộng rãi làm vật liệu cho các cấu trúc chính của máy bay. Các yêu cầu thiết kế ngày càng tăng đối với tốc độ bay, giảm trọng lượng cấu trúc và khả năng tàng hình của thế hệ máy bay tiên tiến tiếp theo trong tương lai làm tăng đáng kể các yêu cầu về cường độ riêng, độ cứng riêng, hiệu suất chịu hư hỏng, chi phí sản xuất và tích hợp cấu trúc của hợp kim nhôm hàng không.

Vật liệu nhôm hàng không

 
Dưới đây là các ví dụ về công dụng cụ thể của một số loại hợp kim nhôm hàng không. Tấm nhôm 2024, còn được gọi là tấm nhôm 2A12, có độ bền gãy cao và tỷ lệ lan truyền vết nứt do mỏi thấp, khiến nó trở thành vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho thân máy bay và lớp vỏ dưới cánh.

 
Tấm nhôm 7075được phát triển thành công vào năm 1943 và là hợp kim nhôm 7xxx thực tế đầu tiên. Nó đã được ứng dụng thành công cho máy bay ném bom B-29. Hợp kim nhôm 7075-T6 có độ bền cao nhất trong số các hợp kim nhôm vào thời điểm đó, nhưng khả năng chống ăn mòn ứng suất và ăn mòn bong tróc của nó lại kém.

 
Tấm nhôm 7050được phát triển trên cơ sở hợp kim nhôm 7075, đạt được hiệu suất toàn diện tốt hơn về độ bền, khả năng chống ăn mòn bong tróc và chống ăn mòn ứng suất, và đã được ứng dụng vào các thành phần nén của máy bay F-18. Tấm nhôm 6061 là hợp kim nhôm sê-ri 6XXX đầu tiên được sử dụng trong hàng không, có khả năng chống ăn mòn tốt và hiệu suất hàn tuyệt vời, nhưng độ bền của nó ở mức trung bình đến thấp.