航空飛機用金屬的發展歷史

　　鋁合金的比重比鋼輕，是鋼的1/3左右。由于鋁合金的比強度高，因此廣泛應用于航空機的外板和結構部件等。
　　
　　自1910年以來，已開發了展寬用和鑄造用等各種合金，作為zui近具有代表性的例子有，2024鋁合金（主要成分為Al-4.5%Cu-0.6%Mn-1.5%Mg）、7075鋁合金（主要成分為Al-5.6%Zn-1.6%Cu-2.5%Mg-0.3%Cr）等，這些鋁合金都是抗拉強度好的高強度鋁合金。前者稱為“高強度硬鋁”，后者稱為“特高強度硬鋁”。
　　
　　將高強度硬鋁和特高強度硬鋁作為外板使用時，采用熱壓涂法在板材的兩面涂覆薄的純鋁層的復合材料可以提高耐蝕性。尤其是，7055、7150和C188等各種新型鋁合金已應用于波音777飛機的機體外板、機艙地板、機體龍骨形梁和機翼外層表面等。
　　
　　鎂合金的比重一般為1.8左右，僅為輕量鋁合金的2/3左右，是實際使用合金中比重zui輕的合金，因此在沒有承受大的載荷部位，且又有要求適當板厚的舵面等部件很多是使用鎂合金。但是，由于鎂合金的耐蝕性差，因此在以長時間使用為前提的民用運輸機中，僅有少量作為鑄件的風門片和齒輪箱等使用鎂合金，它很難成為主流材料。
　　
　　鈦合金的比重是鋁合金的1.6倍，抗拉強度比鋁合金高2倍，與特殊鋼基本相同，且耐蝕性和耐熱性好。但是，由于原料價格高、而且加工困難，因此zui初僅僅是作為耐熱材料使用而已。
　　
　　zui近，隨著鈦合金加工技術的進步，鈦合金已大量應用于結構部件和螺栓的制作，甚至應用于機艙地板。例如，在波音747的設計過程中為減輕機身重量，因此將以往用鋼制作的部件改為用鈦合金替代，成功地減輕機身重量。
　　
　　在碳素鋼中添加重量比在8%以下的金屬元素可提高鋼的韌性強度，這種高強度鋼已用作航空宇宙用材料。
　　
　　作為高強度鋼的代表有美國鋼鐵標準AISI4130的鉻鋼和鉬鋼，主要用于螺栓、接頭、起落架和發動機等。
　　
　　與鉻鉬鋼一起廣泛應用于航空機的AISI4130的鎳鉻鉬鋼不僅富有韌性，而且能夠在有限的強度范圍內進行成分調整，在目前使用的航空機用材料中，它屬于比強度zui大的高強度鋼。因此，它可用于航空機中強度要求zui高的起落架、大型部件和發動機等。
　　
　　另外，鉻含量在11%以上的鋼屬于不銹鋼，它不僅耐蝕性高，而且強度高、高溫低溫特性好，是重要的結構件制作材料。zui近，在不銹鋼中主要用作航空機用材料的是15-5PH。該材料的耐蝕性和耐疲勞特性好，不僅可以替代以往的17-7PH，還可以替代低合金鋼，已被廣泛使用。
　　
　　能耐650℃以上的高溫，且耐蝕性等良好的耐熱鋼可以用作發動機的制作材料。噴氣式發動機的渦輪入口氣體溫度越高，發動機的功率和比推力就越高，因此耐熱鋼已成為燃燒室和渦輪排氣系統等的主要用材。
　　
　　噴氣式發動機的性能與耐熱合金的性能基本成正比關系，因此可以說噴氣式發動機的發展與這些耐熱合金的開發有很大的相互關系。目前主要使用的耐熱合金是鎳基耐熱合金和鈷基耐熱合金，它們能夠承受1200℃左右的高溫。在波音747的JT-9D發動機的燃燒室相關部件方面使用了鎳基哈斯特洛伊耐蝕高鎳合金；在渦輪相關部件方面使用了鎳基因科內爾鎳鉻鐵耐熱耐蝕合金和鈷基斯特萊特耐熱耐磨硬質合金等耐熱合金。