2024 алюминиевый сплав
Алюминиевый сплав 2024 — это алюминиевый сплав , в котором медь является основным легирующим элементом. Он используется в приложениях, требующих высокого отношения прочности к весу, а также хорошей усталостной прочности. Он сваривается только методом сварки 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 2XXX были известны как дюралюминий , а этот сплав назывался 24ST.
2024 обычно прессуется, а также доступен в виде листов и пластин из алклад . Он обычно не куется (хотя родственный алюминиевый сплав 2014 куется). [3]
Основные свойства
Алюминиевый сплав 2024 имеет плотность 2,78 г/см3 ( 0,1 фунта/дюйм3 ) , электропроводность 30% IACS , модуль Юнга 73 ГПа (10,6 мси) во всех состояниях и начинает плавиться при температуре 500 °C (932 °F). [4]
Химический состав
Состав сплава 2024 года: [5]
- Алюминий (90,7–94,7%)
- Кремний минимум нет, максимум 0,5% по весу
- Железо минимума нет, 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, 0,15% в сумме
Механические свойства
Механические свойства 2024 во многом зависят от состояния материала. [1]
2024-О
Алюминий 2024-O temper не подвергается термической обработке. Он имеет предел прочности на растяжение 140–210 МПа (21–30 ksi) и максимальный предел текучести не более 97 МПа (14 000 psi). Материал имеет удлинение (растяжение до полного разрушения) 10–25%, это допустимый диапазон согласно применимым спецификациям AMS.
2024-Т3
Лист T3 temper 2024 имеет предел прочности на растяжение 400–430 МПа (58–62 ksi) и предел текучести не менее 270–280 МПа (39–40 ksi). Имеет удлинение 10–15%.
2024-Т4
Обработка на твердый раствор в литейном цехе и естественное старение.
2024-Т5
Охлажденные после горячей обработки и искусственно состаренные (при повышенной температуре)
2024-Т351
Пластина T351 temper 2024 имеет предел прочности на растяжение 470 МПа (68 ksi) и предел текучести 280 МПа (41 ksi). Имеет удлинение 20%.
Использует
Благодаря своей высокой прочности и усталостной стойкости, 2024 широко используется в самолетах , особенно в конструкциях крыльев и фюзеляжей, работающих под напряжением. [6] [7] Кроме того, поскольку материал подвержен термическому удару , 2024 используется при квалификации испытаний на проникновение жидкостей за пределами нормальных температурных диапазонов. [8]
Ссылки
- ^ ab Alcoa 2024 data sheet Архивировано 27 августа 2006 г. на Wayback Machine (pdf), просмотрено 13 октября 2006 г.
- ^ Паркер, Дана Т. Строительство победы: производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, стр. 39, 87, 118, Cypress, CA, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Справочник Маркса для инженеров-механиков, 8-е изд., McGraw Hill, стр. 6-52 и 6-57
- ^ Данные о свойствах материала: 2024 Алюминий, получены 19 апреля 2010 г.
- ^ ASM Aerospace Specifications Metals Inc., получено 18 сентября 2019 г.
- ^ Информация об алюминии на сайте aircraftspruce.com, дата обращения 15 августа 2011 г.
- ^ Шевелл, Ричард С. (1989). Основы полета . Englewood Cliffs: Prentice Hall. стр. 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
- «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
