Varje legering innehåller specifika procentandelar av legeringselement som ger basaluminiumet vissa fördelaktiga egenskaper. 2024 års aluminiumlegering är dessa elementprocentandelar nominellt 4,4 % koppar, 1,5 % magnesium och 0,6 % mangan. Denna uppdelning förklarar varför 2024-aluminium är känt för sitt hög hållfasthet, eftersom koppar, magnesium och mangan avsevärt ökar hållfastheten hos aluminiumlegeringar. Denna kraft har dock en baksida. Den höga andelen koppar i 2024 aluminium minskar kraftigt dess korrosionsbeständighet. Det finns vanligtvis spårmängder av föroreningselement (kisel) , järn, zink, titan, etc.), men dessa ges endast avsiktligt toleranser på köparens begäran. Dess densitet är 2,77 g/cm3 (0,100 lb/in3), något högre än rent aluminium (2,7 g/cm3, 0,098 lb /in3).2024 aluminium är mycket lätt att bearbeta och har god bearbetbarhet, vilket gör att det kan skäras och extruderas vid behov.
Som nämnts korroderar blanka 2024-aluminiumlegeringar lättare än de flesta andra aluminiumlegeringar. Tillverkare kommer runt detta genom att belägga dessa känsliga legeringar med ett lager av korrosionsbeständig metall (kallad "galvanisering" eller "beklädnad"). Denna beläggning är ibland hög- ren aluminium eller till och med en annan legering, och är mest populär i pläterade metallplåtar, där den jungfruliga legeringen kan läggas in mellan beklädnadsskikten. Klädd aluminium är så populär att en rad AlClad-produkter har utvecklats och används i stor utsträckning för att ge det bästa av båda världarna för svagt korrosiva legeringar som 2024. Denna utveckling gör 2024 aluminium särskilt användbart eftersom dess styrka kan uppnås där blanka legeringar normalt skulle brytas ned.
Vissa aluminiumlegeringar, såsom serierna 2xxx, 6xxx och 7xxx, kan förstärkas med en process som kallas värmebehandling. Processen innebär att legeringen värms upp till en specifik temperatur för att blanda eller "homogenisera" legeringselementen till basmetallen, sedan släckning i lösning för att låsa elementen på plats. Det här steget kallas "lösningsvärmebehandling". Dessa element är instabila och när arbetsstycket svalnar fälls de ut ur aluminium-"lösningen" som föreningar (till exempel kommer kopparatomer att fällas ut ut som Al2Cu). Dessa föreningar ökar legeringens totala styrka genom att interagera med aluminiummikrostrukturen, en process som kallas "åldrande." såsom 2024-T4, 2024-T59, 2024-T6, etc., beroende på hur dessa steg utförs.
Typ 2024-aluminiums bästa hållfasthetsegenskaper kommer inte bara från dess sammansättning, utan också från dess värmebehandlingsprocess. Det finns många olika procedurer eller "härdning" av aluminium (med beteckningen -Tx, där x är ett 1 till 5-siffrigt tal ), och även om de är av samma legering har de alla sina egna unika egenskaper. Den första siffran efter "T" indikerar den grundläggande värmebehandlingsmetoden, och den valfria andra till femte siffran indikerar den specifika tillverkningskvaliteten. en 2024-T42-temperering, en "4" indikerar att legeringen är lösningsvärmebehandlad och naturligt åldrad, men en "2" indikerar att metallen måste värmebehandlas av köparen. Systemet kan bli förvirrande, så i den här artikeln vi visar bara hållfasthetsvärden för en mer grundläggande härdat 2024-T4 aluminium.
Det finns vissa mekaniska egenskaper som kan användas för att specificera aluminiumlegeringar. För legeringar som 2024-aluminium är några viktiga mått brottgräns, sträckgräns, skjuvhållfasthet, utmattningshållfasthet och elasticitets- och skjuvmoduler. Dessa värden ger en idé om bearbetbarhet, styrka och potentiella användningsområden för materialet och sammanfattas i tabell 1 nedan.
Sträckgräns och slutlig hållfasthet är de maximala spänningar som orsakar icke-permanent respektive permanent deformation av legeringsprover. För en mer djupgående diskussion om dessa värden, besök gärna vår artikel om 7075 aluminiumlegering. De är viktiga när legeringar används i statiska applikationer där permanent deformation inte bör förekomma, såsom i byggnader eller säkerhetsutrustning.2024-aluminium har imponerande brottgränser och sträckgränser på 469 MPa (68 000 psi) och 324 MPa (47 000 psi), vilket gör det attraktivt för höghållfasthet strukturella material som aluminiumrör.
Slutligen är elasticitetsmodul och skjuvmodul parametrar som visar hur "elastiskt" ett givet material är att deformeras. De ger en god uppfattning om materialets motståndskraft mot permanent deformation. 2024-aluminiumlegeringen har en elasticitetsmodul på 73,1 GPa (10 600 ksi) och en skjuvmodul på 28 GPa (4 060 ksi), vilket är till och med högre än andra höghållfasta flygplanslegeringar som 7075 aluminium.
Aluminium av typ 2024 har utmärkt bearbetningsförmåga, bra bearbetningsförmåga, hög hållfasthet och kan kläs för att motstå korrosion, vilket gör det till ett utmärkt val för flygplan och fordonsapplikationer.
Posttid: 2022-jun-30