2024 алюминиевый сплав
Алюминиевый сплав 2024 представляет собой алюминиевый сплав с медью в качестве основного легирующего элемента. Он используется в приложениях, требующих высокого отношения прочности к весу, а также хорошей усталостной прочности. Сваривается только сваркой трением , имеет среднюю обрабатываемость . Из-за плохой коррозионной стойкости его часто покрывают алюминием или Al-1Zn для защиты, хотя это может снизить усталостную прочность. [1] [2] В более старых системах терминологии сплавы серии 2ХХХ назывались дюралюминием , а этот сплав назывался 24СТ.
2024 обычно выпускается методом экструзии, а также доступен в виде листа и плиты с альплакированным покрытием. Обычно его не подделывают ( хотя родственный алюминиевый сплав 2014 года). [3]
Основные свойства
Алюминиевый сплав 2024 имеет плотность 2,78 г/см 3 (0,1 фунта/дюйм 3 ), электропроводность 30% IACS, модуль Юнга 73 ГПа (10,6 МПа) во всех состояниях и начинает плавиться при 500 °C (932 °F). [4]
В состав алюминиевого сплава 2024 примерно входит 4,3–4,5% меди , 0,5–0,6% марганца , 1,3–1,5% магния и менее половины процента кремния, цинка, никеля, хрома, свинца и висмута.
Химический состав
Состав сплава 2024: [5]
- Кремний нет минимума, максимум 0,5% по весу
- Железо нет минимум, максимум 0,5%
- Медь минимум 3,8%, максимум 4,9%
- Марганец минимум 0,3, максимум 0,9%
- Магний минимум 1,2%, максимум 1,8%
- Хром нет минимума, максимум 0,1%
- Цинк нет минимума, максимум 0,25%
- Титан нет минимума, максимум 0,15%
- Прочие элементы не более 0,05 % каждого, 0,15 % суммарно
- Остальной алюминий ( 90,7–94,7 %)
Механические свойства
Механические свойства 2024 сильно зависят от состояния материала. [1]
2024-О
Алюминий марки 2024-О термической обработке не подвергается. Он имеет предел прочности при растяжении 140–210 МПа (21–30 тысяч фунтов на квадратный дюйм) и максимальный предел текучести не более 97 МПа (14 000 фунтов на квадратный дюйм). Материал имеет удлинение (растяжение перед предельным разрушением) 10–25%, это допустимый диапазон в соответствии с применимыми спецификациями AMS.
2024-Т3
Лист из закалки T3 2024 имеет предел прочности при растяжении 400–430 МПа (58–62 тысяч фунтов на квадратный дюйм) и предел текучести не менее 270–280 МПа (39–40 тысяч фунтов на квадратный дюйм). Имеет удлинение 10–15%.
2024-Т4
Обработка раствором и естественное старение.
2024-Т5
Охлажденные от горячей обработки и искусственно состаренные (при повышенной температуре)
2024-Т351
Пластина T351 из отпуска 2024 имеет предел прочности при растяжении 470 МПа (68 тысяч фунтов на квадратный дюйм) и предел текучести 280 МПа (41 тысяч фунтов на квадратный дюйм). Он имеет удлинение 20%.
Использование
Благодаря высокой прочности и сопротивлению усталости 2024 широко используется в самолетах , особенно в конструкциях крыльев и фюзеляжей , находящихся под напряжением. [6] [7] Кроме того, поскольку материал чувствителен к тепловому удару, 2024 используется для аттестации испытаний на проникающую жидкость за пределами нормальных температурных диапазонов. [8]
использованная литература
- ^ a b Лист данных Alcoa 2024. Архивировано 27 августа 2006 г. в Wayback Machine (pdf), по состоянию на 13 октября 2006 г.
- ↑ Паркер, Дана Т. Building Victory: Производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, стр. 39, 87, 118, Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Стандартный справочник Маркса для инженеров-механиков, 8-е изд., McGraw Hill, стр. 6–52 и 6–57.
- ↑ Данные о свойствах материалов: алюминий 2024 , получено 19 апреля 2010 г.
- ↑ ASM Aerospace Specifications Metals Inc. , получено 18 сентября 2019 г.
- ↑ Информация об алюминии на сайте Airspruce.com , по состоянию на 15 августа 2011 г.
- ^ Шевелл, Ричард С. (1989). Основы полета . Энглвудские скалы: Прентис-холл. стр. 373–386. ISBN 0-13-339060-8.
- ^ Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC) , издание 1998 г., раздел 5, статья 6, подпараграф T-653.2
дальнейшее чтение
- «Свойства деформируемого алюминия и алюминиевых сплавов: 2024, Alclad 2024», Свойства и выбор: цветные сплавы и материалы специального назначения , Том 2, Справочник ASM, ASM International, 1990, стр. 70–71.
Стол из алюминиевого сплава
- Алюминиевые сплавы
