2024 алюминиевый сплав
Алюминиевый сплав 2024 — это алюминиевый сплав , в котором медь является основным легирующим элементом. Он используется в приложениях, требующих высокого соотношения прочности к весу, а также хорошей усталостной прочности. Он поддается сварке только сваркой трением и имеет среднюю обрабатываемость . Из-за плохой коррозионной стойкости его часто плакируют алюминием или Al-1Zn для защиты, хотя это может снизить усталостную прочность. [1] [2] В старых системах терминологии сплавы серии 2ХХХ назывались дюралюминием , и этот сплав получил название 24СТ.
2024 обычно экструдируется, а также доступен в виде листов и пластин. Его обычно не куют ( родственный алюминиевый сплав 2014 года ). хотя [3]
Основные свойства
[ редактировать ]Алюминиевый сплав 2024 имеет плотность 2,78 г/см. 3 (0,1 фунт/дюйм 3 ), электропроводность 30% по IACS, модуль Юнга 73 ГПа (10,6 MSI) для всех видов отпуска, начинает плавиться при 500 ° C (932 ° F). [4]
В состав алюминиевого сплава 2024 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
[ редактировать ]Состав сплава 2024 года: [5]
- Алюминий (90,7–94,7%)
- Кремний нет минимум, 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 минимум, максимум 0,1%
- Цинк нет минимум, максимум 0,25%
- Титан нет минимум, максимум 0,15%
- Прочие элементы не более 0,05% каждый, всего 0,15%
Механические свойства
[ редактировать ]Механические свойства 2024 во многом зависят от состояния материала. [1]
2024-О
[ редактировать ]Алюминий 2024-O не подвергается термообработке. Он имеет предел прочности на разрыв 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 окончательного разрушения) 10–25 %, это допустимый диапазон согласно применимым спецификациям AMS.
2024-Т3
[ редактировать ]Лист T3 закалки 2024 имеет предел прочности на разрыв 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-Т4
[ редактировать ]Раствор обработан в литейном цеху и состарен естественным путем.
2024-Т5
[ редактировать ]Охлажденные от горячей обработки и искусственно состаренные (при повышенной температуре)
2024-Т351
[ редактировать ]Пластина T351 из закалки 2024 имеет предел прочности на разрыв 470 МПа (68 фунтов на квадратный дюйм) и предел текучести 280 МПа (41 фунт на квадратный дюйм). Имеет удлинение 20%.
Использование
[ редактировать ]Благодаря высокой прочности и усталостной стойкости 2024 широко применяется в самолетах , особенно в конструкциях крыла и фюзеляжа, находящихся под напряжением. [6] [7] Кроме того, поскольку материал чувствителен к тепловому удару, 2024 используется при квалификации испытаний на проникновение жидкостей за пределами нормального температурного диапазона. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Технический паспорт Alcoa 2024. Архивировано 27 августа 2006 г. в Wayback Machine (pdf), по состоянию на 13 октября 2006 г.
- ^ Паркер, Дана Т. Строительство Победы: Производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, стр. 39, 87, 118, Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Стандартное руководство Маркса для инженеров-механиков, 8-е изд., McGraw Hill, стр. 6-52 и 6-57.
- ^ Данные о свойствах материала: алюминий 2024 г. , получены 19 апреля 2010 г.
- ^ ASM Aerospace Specifications Metals Inc. , получено 18 сентября 2019 г.
- ↑ Информация об алюминии на сайте planespruce.com , по состоянию на 15 августа 2011 г.
- ^ Шевелл, Ричард С. (1989). Основы полета . Энглвуд Клиффс: Прентис Холл. стр. 373–386. ISBN 0-13-339060-8 .
- ^ Нормы ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC) , издание 1998 г., раздел 5, статья 6, подпункт T-653.2
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Свойства деформируемого алюминия и алюминиевых сплавов: 2024, Alclad 2024», Свойства и выбор: сплавы цветных металлов и материалы специального назначения , Том 2, Справочник ASM, ASM International, 1990, стр. 70–71.