Всяка сплав съдържа специфични проценти легиращи елементи, които придават на основния алуминий определени полезни качества. В алуминиевата сплав от 2024 г. тези проценти на елементи са номинално 4,4% мед, 1,5% магнезий и 0,6% манган. Тази разбивка обяснява защо алуминият от 2024 г. е известен със своите висока якост, тъй като медта, магнезият и манганът значително увеличават якостта на алуминиевите сплави. Тази мощност обаче има обратна страна. Високият дял на мед в алуминия от 2024 г. значително намалява устойчивостта му на корозия. Обикновено има следи от примесни елементи (силиций , желязо, цинк, титан и др.), но те са само целенасочено дадени допуски по искане на купувача. Плътността му е 2,77g/cm3 (0,100 lb/in3), малко по-висока от чистия алуминий (2,7g/cm3, 0,098 lb /in3).2024 алуминият е много лесен за обработка и има добра обработваемост, което позволява да бъде нарязан и екструдиран, когато е необходимо.
Както споменахме, голите 2024 алуминиеви сплави корозират по-лесно от повечето други алуминиеви сплави. Производителите заобикалят това, като покриват тези податливи сплави със слой устойчив на корозия метал (наречен „поцинковане“ или „облицовка“). Това покритие понякога е с висока чист алуминий или дори друга сплав и е най-популярен в плакирани метални листове, където необработената сплав може да бъде поставена между слоевете на облицовката. Плакираният алуминий е толкова популярен, че гама от продукти AlClad е разработена и широко използвана, за да осигури най-доброто от и двата свята за слабо корозивни сплави като 2024. Това развитие прави 2024 алуминий особено полезен, защото неговата здравина може да бъде постигната там, където голите сплави обикновено се разграждат.
Някои алуминиеви сплави, като серията 2xxx, 6xxx и 7xxx, могат да бъдат подсилени с помощта на процес, наречен топлинна обработка. Процесът включва нагряване на сплавта до определена температура за смесване или „хомогенизиране“ на легиращите елементи в основния метал, след което закаляване в разтвор за заключване на елементите на място. Тази стъпка се нарича „топлинна обработка на разтвора“. Тези елементи са нестабилни и когато детайлът се охлади, те се утаяват от алуминиевия „разтвор“ като съединения (например, медни атоми ще се утаят като Al2Cu). Тези съединения увеличават общата здравина на сплавта чрез взаимодействие с алуминиевата микроструктура, процес, известен като „стареене“. Разбирането на топлинната обработка на разтвора и процеса на стареене е важно, тъй като алуминият 2024 се предлага в много видове и се обозначава като 2024-T4, 2024-T59, 2024-T6 и т.н., в зависимост от това как се изпълняват тези стъпки.
Най-добрите якостни качества на алуминия тип 2024 идват не само от неговия състав, но и от неговия процес на топлинна обработка. Има много различни процедури или „темпериране“ на алуминия (като се има предвид обозначението -Tx, където x е число от 1 до 5 цифри ), и въпреки че са една и съща сплав, всички те имат свои собствени уникални свойства. Първата цифра след „T“ показва основния метод на термична обработка, а незадължителните цифри от втора до пета показват специфичното качество на производство. Например, в температура 2024-T42, „4″ показва, че сплавта е термично обработена и естествено състарена, но „2″ показва, че металът трябва да бъде термично обработен от купувача. Системата може да стане объркваща, така че в тази статия ние ще показва само стойности на якост за по-основен закален алуминий 2024-T4.
Има определени механични свойства, които могат да се използват за определяне на алуминиеви сплави. За сплави като алуминий 2024 някои важни измервания са крайна якост, граница на провлачване, якост на срязване, якост на умора и модули на еластичност и срязване. Тези стойности ще дадат представа за обработваемостта, здравината и потенциалните приложения на материала и са обобщени в таблица 1 по-долу.
Граница на провлачване и крайна якост са максималните напрежения, които причиняват съответно непостоянна и постоянна деформация на образците от сплав. За по-задълбочено обсъждане на тези стойности, не се колебайте да посетите нашата статия за алуминиева сплав 7075. Те са важни, когато сплавите се използват в статични приложения, където не трябва да настъпва постоянна деформация, като например в сгради или оборудване за безопасност. Алуминият 2024 има впечатляващи граници на провлачване от 469 MPa (68 000 psi) и 324 MPa (47 000 psi), което го прави привлекателен за висока якост структурни материали като алуминиеви тръби.
И накрая, модулът на еластичност и модулът на срязване са параметри, които показват колко „еластичен“ е даден материал да се деформира. Те дават добра представа за устойчивостта на материала на постоянна деформация. Алуминиевата сплав 2024 има модул на еластичност от 73,1 GPa (10 600 ksi) и модул на срязване от 28 GPa (4 060 ksi), което е дори по-високо от други високоякостни сплави за самолети като алуминий 7075.
Алуминият тип 2024 има отлична обработваемост, добра обработваемост, висока якост и може да бъде покрит, за да устои на корозия, което го прави отличен избор за приложения в самолети и превозни средства.
Време на публикуване: 30 юни 2022 г