Алюминиевый сплав 2024 - это алюминиевый сплав с медью в качестве основного легирующего элемента. Он используется в приложениях, требующих высокого отношения прочности к весу, а также хорошего сопротивления усталости . Он поддается сварке только трением и 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 старых системах терминологии сплавы серии 2XXX были известны как дюралюминий , а этот сплав назывался 24ST.
2024 обычно экструдируется, а также выпускается в форме листов и пластин. Его обычно не выковывают ( хотя есть и родственный алюминиевый сплав 2014 года). [3]
Основные свойства [ править ]
Алюминиевый сплав 2024 имеет плотность 2,78 г / см³ (0,1 фунт / дюйм³), электропроводность 30% по шкале IACS, модуль Юнга 73 ГПа (10,6 Msi) при всех температурах и начинает плавиться при 500 ° C (932 ° F). ). [4]
В состав алюминиевого сплава 2024 года примерно входят 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 [ править ]
Состав сплава на 2024 год: [5]
- Кремний нет минимум, максимум 0,5% по весу
- Железо не 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 минимум, максимум 0,1%
- Цинк нет минимум, максимум 0,25%
- Титан нет минимум, максимум 0,15%
- Остальные элементы не более 0,05% каждый, всего 0,15%
- Остаток алюминия (90,7–94,7%)
Механические свойства [ править ]
Механические свойства 2024 года сильно зависят от закалки материала. [1]
2024-O [ править ]
Алюминий 2024-О не подвергается термообработке. Он имеет предел прочности при растяжении 140–210 МПа (21–30 фунтов на квадратный дюйм) и максимальный предел текучести не более 97 МПа (14 000 фунтов на квадратный дюйм). Материал имеет удлинение (растяжение до полного разрушения) 10–25%, это допустимый диапазон в соответствии с применимыми спецификациями AMS.
2024-T3 [ править ]
Лист T3 temper 2024 имеет предел прочности на растяжение 400–430 МПа (58–62 фунтов на квадратный дюйм) и предел текучести не менее 270–280 МПа (39–40 фунтов на квадратный дюйм). Имеет удлинение 10–15%.
2024-T4 [ править ]
Раствор обработан и выдержан естественным образом.
2024-T5 [ править ]
Охлажденные после горячей обработки и искусственно состаренные (при повышенной температуре)
2024-T351 [ править ]
Пластина T351 temper 2024 имеет предел прочности на разрыв 470 МПа (68 фунтов на квадратный дюйм) и предел текучести 280 МПа (41 фунтов на квадратный дюйм). Имеет удлинение 20%.
Использует [ редактировать ]
Благодаря своей высокой прочности и усталостному сопротивлению, 2024 широко используется в самолетах , особенно в конструкциях крыла и фюзеляжа, находящихся на растяжение. [6] [7] Кроме того, поскольку материал чувствителен к тепловому удару, 2024 используется для аттестации испытаний на проникающую жидкость за пределами нормальных температурных диапазонов. [8]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Спецификация Alcoa 2024. Архивировано 27 августа 2006 г. на Wayback Machine (pdf), по состоянию на 13 октября 2006 г.
- Перейти ↑ Parker, Dana T. Building Victory: Производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, стр. 39, 87, 118, Cypress, CA, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Стандартный справочник Марка для инженеров-механиков, 8-е изд., McGraw Hill, стр. 6-52 и 6-57
- ^ Свойства материала Данные: 2024 Алюминий , получен 19 апреля 2010.
- ↑ ASM Aerospace Specifications Metals Inc. , получено 18 сентября 2019 г.
- ^ Информация об алюминии на aircraftspruce.com , по состоянию на 15 августа 2011 г.
- ^ Шевелл, Ричард С. (1989). Основы полета . Энглвудские скалы: Прентис-холл. С. 373–386. ISBN 0-13-339060-8.
- ^ Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC), издание 1998 г., раздел 5, статья 6, подпункт T-653.2
Дальнейшее чтение [ править ]
- «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.
Таблица из алюминиевого сплава [ править ]
