Care sunt aliajele de aluminiu din seria 2xxx?
Seria 2xxx este familia de aluminiu-cupru a aliajelor forjate. Cuprul este principalul element de aliere, de obicei la 3 până la 6 procente, și face aliajele tratabile termic, ceea ce înseamnă că rezistența lor este dezvoltată prin tratarea termică prin soluție și îmbătrânirea artificială. Aceste aliaje oferă cea mai mare rezistență a seriei comune de aluminiu, motiv pentru care domină aplicațiile structurale aerospațiale. Formele de tub din 2014, 2017, 2024 și 2A12 sunt produse prin extrudare, trefilare sau laminare și sunt furnizate în diferite tempere.
Comparație cu compoziția gradului
| Nota | Cupru | Magneziu | Alte elemente principale |
|---|---|---|---|
| 2014 | 3,9% până la 5,0% | 0,2% până la 0,8% | Siliciu 0,5% până la 1,2% |
| 2017 | 3,5% până la 4,5% | 0,4% până la 0,8% | Mangan 0,4% până la 1,0% |
| 2024 | 3,8% până la 4,9% | 1,2% până la 1,8% | Mangan 0,3% până la 0,9% |
| 2A12 | 3,8% până la 4,9% | 1,2% până la 1,8% | Echivalentul chinezesc al anului 2024 |
Proprietăți și sistem de temperare
Rezistența acestor aliaje depinde în mare măsură de temperatură. Soluția tratată termic și îmbătrânită în mod natural, denumită T4, dezvoltă o rezistență moderată fără prelucrare ulterioară. Condiția îmbătrânită artificial, desemnată T6, produce cea mai mare rezistență. 2024 în temperatură T3 sau T351 este combinația aerospațială clasică de rezistență ridicată și rezistență bună la oboseală. Condiția de recoacere, desemnată O, este utilizată pentru formabilitate maximă înainte de tratamentul termic final.
| Grad și temperament | Rezistența tipică la tracțiune |
|---|---|
| 2014-T6 | Aproximativ 483 MPa |
| 2017-T4 | Aproximativ 427 MPa |
| 2024-T3 | Aproximativ 483 MPa |
| 2A12-T4 | Aproximativ 425 până la 485 MPa |
Comportamentul și protecția împotriva coroziunii
Aliajele pentru rulmenți-cupru au o rezistență la coroziune mai mică decât aluminiul pur sau seriile 5xxx și 6xxx. Sunt susceptibile la coroziune intergranulară în anumite condiții, așa că sunt în mod normal protejate prin anodizare, vopsire sau placare cu aluminiu de-puritate ridicată. Învelișul subțire din aluminiu pur-pe tablă alclad și forme de tub oferă protecție galvanică aliajului de miez. Pentru servicii maritime sau umede, un strat de protecție este esențial.
Prelucrare și Fabricare
Aceste aliaje se prelucrează excelent, producând-așchii bine sparte și un finisaj bun al suprafeței, ceea ce le face populare pentru fitingurile structurale prelucrate. Formarea se face cel mai bine în stare recoaptă sau proaspăt tratată cu soluție-, iar aliajele se întăresc rapid în timpul îmbătrânirii. Sudarea seriei 2xxx este dificilă în comparație cu aliajele 5xxx și 6xxx din cauza sensibilității la fisurare, astfel încât îmbinările fixate mecanic sau lipite cu adeziv-sunt mai frecvente în structurile aerospațiale.
Aplicații tipice
2024 și echivalentul său chinez 2A12 sunt utilizate în cadrele fuselajului aeronavelor, învelișurile aripilor, nervurile și alte structuri primare. 2014 este obișnuit pentru forjare-pentru sarcini grele, cadre de camioane și tuburi structurale în care este nevoie de rezistență ridicată și prelucrabilitate bună. 2017, cunoscută istoric ca duraluminiu, apare în aplicații generale, nituri structurale și nituri. De asemenea, echipamentele de apărare, cursele de automobile și-înaltă performanță folosesc seria pentru componente care trebuie să fie ușoare și puternice.
FAQ
Care este diferența dintre 2024 și 2A12?
2A12 este denumirea chineză a unui aliaj cu o compoziție în esență echivalentă cu 2024. Cele două sunt interschimbabile în majoritatea aplicațiilor, dar specificațiile de reglementare, cum ar fi GB/T 3191 sau standardul aerospațial aplicabil, ar trebui urmate pentru cerințele exacte.
Aliajele 2xxx sunt sudabile?
Sudarea este dificilă deoarece aliajele sunt predispuse la fisurare la cald. Când sudarea este inevitabil, se folosesc metale de adaos și proceduri speciale, dar îmbinările prinse mecanic sau adezive sunt preferate pentru structurile aerospațiale primare.
De ce sunt folosite aceste aliaje în industria aerospațială?
Seria 2xxx oferă cel mai mare raport rezistență-la-greutate al aliajelor de aluminiu obișnuite, împreună cu o rezistență excelentă la oboseală la temperaturile de tip T3. Această combinație este esențială pentru structurile aeronavei care trebuie să suporte sarcini repetate cu greutate minimă.
Aceste aliaje au nevoie de protecție a suprafeței?
Da. Conținutul de cupru reduce rezistența la coroziune, astfel încât anodizarea, vopsirea sau placarea sunt în mod normal necesare, în special în mediile umede sau marine.
Ce tempere sunt disponibile pentru tub?
Revenirea obișnuită include O pentru recoacere, T4 pentru soluție tratată termic și îmbătrânit natural, T6 pentru îmbătrânit artificial și temperatură de tip T3 pentru cea mai mare combinație de rezistență și tenacitate în 2024.
Se poate forma tubul 2xxx?
Da, formarea se face în stare recoaptă sau proaspăt stinsă când aliajul este cel mai moale. Lucrarea materialului se întărește în timpul formării, iar rezistența finală este restabilită prin îmbătrânire.
