Feb,08 2022
新聞快報 文章引用自：
純鋁和純鎂完全不適合作為機身的結構材料，因為它們的強度非常低。然而，當彼此或與其他金屬合金化（化學混合）時，它們的強度會大大提高，並且它們形成了使用最廣泛的機身材料組。合金金屬包括鋅、銅、錳、矽和鋰，可以單獨或組合使用。
有很多不同的變體，每種都有不同的特性，因此適合不同的用途。鎂合金很容易受到海水的侵蝕，通常避免將它們用於艦載機。鋁合金雖然比鎂合金更緻密，但更不易受到化學侵蝕，而且更便宜，因此使用更廣泛。2024合金被稱為硬鋁，由93.5%的鋁、4.4%的銅、1.5%的錳和0.6%的鎂組成，是飛機結構中使用最廣泛的所有材料。鋁合金比純鋁更容易腐蝕，所以純鋁經常被滾壓到其合金表面形成保護層。這個過程被稱為包覆，像這樣處理的合金板被稱為包層板或鋁包層。另一種保護鋁合金的常用方法是陽極氧化——通過電化學過程將表面層轉化為更耐腐蝕的形式。鋁鋰合金在強度和剛度上優於鋁鋅合金和鋁銅合金，因此可以用來減輕重量。它們的使用受到限制，因為它們的價格大約是其三倍。
某些鋁合金與鈦共有的一個有趣特性是它們可以超塑性成形 (SPF)。當材料被加熱到一定溫度時，遠低於其熔點，它能夠被拉伸數倍於自身長度而不會撕裂或局部變薄。然後可以使用惰性氣體（如氬氣）使其變形以填充模具並準確成型，釋放壓力時不會回彈。有多種基於此特性的技術，可用於精確且重量最小的極其複雜的形狀。模具的高初始成本意味著 SPF 僅限於某些高成本項目，尚不適合大規模生產。可以使用這種技術製造壓力容器、小罐和水庫等物品。
鋁鎂合金的優點
1. 高強度重量比
2. 各種不同的合金，以適應各種不同的用途
3. 低密度，因此相同重量的更大體積意味著它們可以使用比密度更大的材料更大的厚度，以及因此不易發生局部屈曲；這適用於鎂合金， 中鋁擠型 甚至超過鋁合金
4. 有多種標準形式可供選擇 - 板材、板材、管材、棒材、型材
5. 鋁合金經過簡單熱處理後易於加工
6. 可以超塑性成型（某些鋁僅限合金）
缺點
1. 容易腐蝕，因此需要保護性飾面，尤其是鎂合金
2. 許多合金的強度有限，尤其是在高溫下
3. 鎂合金強度低（但強度重量比高）
4. 沒有疲勞極限（見本章後面關於疲勞的部分）
有很多不同的變體，每種都有不同的特性，因此適合不同的用途。鎂合金很容易受到海水的侵蝕，通常避免將它們用於艦載機。鋁合金雖然比鎂合金更緻密，但更不易受到化學侵蝕，而且更便宜，因此使用更廣泛。2024合金被稱為硬鋁，由93.5%的鋁、4.4%的銅、1.5%的錳和0.6%的鎂組成，是飛機結構中使用最廣泛的所有材料。鋁合金比純鋁更容易腐蝕，所以純鋁經常被滾壓到其合金表面形成保護層。這個過程被稱為包覆，像這樣處理的合金板被稱為包層板或鋁包層。另一種保護鋁合金的常用方法是陽極氧化——通過電化學過程將表面層轉化為更耐腐蝕的形式。鋁鋰合金在強度和剛度上優於鋁鋅合金和鋁銅合金，因此可以用來減輕重量。它們的使用受到限制，因為它們的價格大約是其三倍。
某些鋁合金與鈦共有的一個有趣特性是它們可以超塑性成形 (SPF)。當材料被加熱到一定溫度時，遠低於其熔點，它能夠被拉伸數倍於自身長度而不會撕裂或局部變薄。然後可以使用惰性氣體（如氬氣）使其變形以填充模具並準確成型，釋放壓力時不會回彈。有多種基於此特性的技術，可用於精確且重量最小的極其複雜的形狀。模具的高初始成本意味著 SPF 僅限於某些高成本項目，尚不適合大規模生產。可以使用這種技術製造壓力容器、小罐和水庫等物品。
鋁鎂合金的優點
1. 高強度重量比
2. 各種不同的合金，以適應各種不同的用途
3. 低密度，因此相同重量的更大體積意味著它們可以使用比密度更大的材料更大的厚度，以及因此不易發生局部屈曲；這適用於鎂合金， 中鋁擠型 甚至超過鋁合金
4. 有多種標準形式可供選擇 - 板材、板材、管材、棒材、型材
5. 鋁合金經過簡單熱處理後易於加工
6. 可以超塑性成型（某些鋁僅限合金）
缺點
1. 容易腐蝕，因此需要保護性飾面，尤其是鎂合金
2. 許多合金的強度有限，尤其是在高溫下
3. 鎂合金強度低（但強度重量比高）
4. 沒有疲勞極限（見本章後面關於疲勞的部分）