Кожны сплаў утрымлівае пэўны працэнт легіруючых элементаў, якія надаюць базаваму алюмінію пэўныя карысныя якасці. У алюмініевым сплаве 2024 года гэтыя працэнты элементаў намінальна складаюць 4,4% медзі, 1,5% магнію і 0,6% марганца. Гэтая разбіўка тлумачыць, чаму алюміній 2024 года вядомы сваімі высокая трываласць, так як медзь, магній і марганец значна павялічваюць трываласць алюмініевых сплаваў. Аднак гэтая здольнасць мае і адваротны бок. Высокая доля медзі ў алюмініі 2024 года значна зніжае яго каразійную ўстойлівасць. Звычайна прысутнічаюць слядовыя колькасці прымешак (крэмній , жалеза, цынк, тытан і г.д.), але гэтыя допускі даюцца толькі наўмысна па жаданні пакупніка. Яго шчыльнасць складае 2,77 г/см3 (0,100 фунта/цаля), крыху вышэй, чым у чыстага алюмінія (2,7 г/см3, 0,098 фунта /in3).2024 алюміній вельмі лёгка апрацоўваецца і мае добрую механічную апрацоўку, што дазваляе рэзаць і экструдаваць пры неабходнасці.
Як ужо згадвалася, неачышчаныя алюмініевыя сплавы 2024 падвяргаюцца карозіі лягчэй, чым большасць іншых алюмініевых сплаваў. Вытворцы абыходзяць гэта, пакрываючы гэтыя адчувальныя сплавы слоем каразійна-ўстойлівага металу (так званага "цынкавання" або "плакіроўкі"). Гэтае пакрыццё часам бывае высокім. чыстага алюмінія або нават іншага сплаву, і найбольш папулярны ў плакаваных металічных лістах, дзе першародны сплаў можа быць заціснуты паміж пластамі ашалёўкі. Плакаваны алюміній настолькі папулярны, што шэраг прадуктаў AlClad быў распрацаваны і шырока выкарыстоўваецца, каб забяспечыць лепшае з абодва светы для слаба каразійных сплаваў, такіх як 2024. Гэтая распрацоўка робіць алюміній 2024 асабліва карысным, таму што яго трываласць можа быць дасягнута там, дзе голыя сплавы звычайна дэградуюць.
Некаторыя алюмініевыя сплавы, такія як серыі 2xxx, 6xxx і 7xxx, можна ўмацаваць з дапамогай працэсу, званага тэрмічнай апрацоўкай. Працэс уключае награванне сплаву да пэўнай тэмпературы для змешвання або «гамагенізацыі» легіруючых элементаў у асноўны метал, а затым загартоўка ў растворы, каб зафіксаваць элементы на месцы. Гэты этап называецца «тэрмічнай апрацоўкай раствора». Гэтыя элементы нестабільныя, і калі нарыхтоўка астывае, яны выпадаюць з алюмініевага «раствору» ў выглядзе злучэнняў (напрыклад, атамы медзі выпадаюць у асадак у выглядзе Al2Cu). Гэтыя злучэнні павялічваюць агульную трываласць сплаву за кошт узаемадзеяння з мікраструктурай алюмінія, працэс, вядомы як «старэнне». Разуменне тэрмічнай апрацоўкі раствора і працэсу старэння важна, таму што алюміній 2024 бывае многіх тыпаў і мае абазначэнні. напрыклад, 2024-T4, 2024-T59, 2024-T6 і г.д., у залежнасці ад таго, як выконваюцца гэтыя крокі.
Лепшая трываласць алюмінію тыпу 2024 абумоўлена не толькі яго складам, але і працэсам тэрмічнай апрацоўкі. Існуе шмат розных працэдур або "загартоўкі" алюмінія (з улікам абазначэння -Tx, дзе x - гэта лік ад 1 да 5 лічбаў). ), і хоць гэта адзін і той жа сплаў, усе яны валодаюць унікальнымі ўласцівасцямі. Першая лічба пасля «Т» паказвае асноўны метад тэрмічнай апрацоўкі, а дадатковыя лічбы з другой па пятую паказваюць на пэўную якасць вытворчасці. Напрыклад, у тэмпература 2024-T42, «4» азначае, што сплаў падвяргаецца тэрмічнай апрацоўцы і натуральнаму старэнню, але «2» азначае, што метал павінен быць тэрмічна апрацаваны пакупніком. Сістэма можа заблытацца, таму ў гэтым артыкуле мы пакажа толькі значэнні трываласці для больш простага загартаванага алюмінія 2024-T4.
Існуюць пэўныя механічныя ўласцівасці, якія можна выкарыстоўваць для азначэння алюмініевых сплаваў. Для такіх сплаваў, як алюміній 2024, некаторыя важныя вымярэнні - гэта мяжа трываласці, мяжа цякучасці, трываласць на зрух, трываласць на стомленасць, а таксама модулі пругкасці і зруху. Гэтыя значэнні дадуць уяўленне аб апрацоўваемасці, трываласці і патэнцыйным выкарыстанні матэрыялу і зведзены ў табліцы 1 ніжэй.
Мяжа цякучасці і мяжа трываласці - гэта максімальныя напружання, якія выклікаюць непастаянную і пастаянную дэфармацыю ўзораў са сплаву адпаведна. Для больш глыбокага абмеркавання гэтых значэнняў не саромейцеся наведаць наш артыкул пра алюмініевы сплаў 7075. Яны важныя, калі сплавы выкарыстоўваюцца ў статычных прыкладаннях, дзе не павінна адбывацца пастаяннай дэфармацыі, напрыклад, у будынках або ахоўным абсталяванні. Алюміній 2024 мае ўражлівыя мяжу цякучасці 469 МПа (68 000 фунтаў на квадратны дюйм) і 324 МПа (47 000 фунтаў на квадратны дюйм), што робіць яго прывабным для высокатрывалых канструкцыйныя матэрыялы, такія як алюмініевыя трубкі.
Нарэшце, модуль пругкасці і модуль зруху - гэта параметры, якія паказваюць, наколькі «пругкі» дадзены матэрыял да дэфармацыі. Яны даюць добрае ўяўленне аб устойлівасці матэрыялу да пастаяннай дэфармацыі. Алюмініевы сплаў 2024 мае модуль пругкасці 73,1 ГПа (10600 ksi) і модуль зруху 28 ГПа (4060 ksi), што нават вышэй, чым у іншых высокатрывалых авіяцыйных сплаваў, такіх як алюміній 7075.
Алюміній тыпу 2024 мае выдатную апрацоўку, добрую працаздольнасць, высокую трываласць і можа быць устойлівым да карозіі, што робіць яго выдатным выбарам для прымянення ў самалётах і транспартных сродках.
Час публікацыі: 30 чэрвеня 2022 г