Plech z hliníkovej zliatiny 2024 je medený-ložiskový, tepelne-spracovateľný materiál, ktorý je dodnes najznámejší pod svojou pôvodnou prezývkou, lietadlová zliatina. Môže byť tvarovaný v mäkkom žíhanom stave a potom spevnený tepelným spracovaním, čo umožňuje výrobcom vyrábať zložité diely s vysokým pomerom pevnosti-k-hmotnosti spolu s vynikajúcou odolnosťou proti únave a dobrou opracovateľnosťou.
Čím sa Alloy 2024 odlišuje
Meď je hlavnou legujúcou prísadou v roku 2024, vyvážená horčíkom a mangánom. Tepelné spracovanie v roztoku rozpúšťa fázy bohaté na meď-, kalenie ich zachováva v presýtenom pevnom roztoku a prirodzené alebo umelé starnutie potom vyzráža jemné častice, ktoré zvyšujú pevnosť. Táto sekvencia vysvetľuje dve praktické pravidlá: tvarovanie sa vykonáva pred starnutím plechu a zliatina sa takmer vždy dodáva v upravenom temperovaní, a nie žíhaná.
Pomer sily-k-hmotnosti- umožňuje zníženie hmotnosti v konštrukciách, ktoré sú rozhodujúce pre pevnosť alebo tuhosť.
Odolnosť proti únave- plech a hrubý plech fungujú dobre pri opakovanom zaťažení, a preto sa konštrukcie trupu a krídel spoliehajú na rodinu 2xxx.
Tvarovateľnosť v mäkkom staveŽíhaný plech - má zložité zakrivenie a po tvarovaní a tepelnom spracovaní získava pevnosť.
Obrobiteľnosť- triesky sa čisto lámu a opracované povrchy môžu byť dokončené na vysokej úrovni.
Hranice korózie- fázy bohaté na meď- robia holé 2024 citlivé na galvanické a intergranulárne pôsobenie, takže ochranná úprava je v prevádzke povinná.
Spojovacie limity- tavné zváranie sa vo všeobecnosti nepoužíva v konštrukčných spojoch; uprednostňuje sa nitovanie, skrutkovanie a lepenie.
Chemické zloženie hliníka 2024
| Prvok | Rozsah zloženia (hmot. %) |
|---|---|
| hliník (Al) | Zostatok |
| meď (Cu) | 3.8 – 4.9 |
| horčík (Mg) | 1.2 – 1.8 |
| mangán (Mn) | 0.30 – 0.9 |
| kremík (Si) | maximálne 0,50 |
| Železo (Fe) | maximálne 0,50 |
| zinok (Zn) | maximálne 0,25 |
| titán (Ti) | maximálne 0,15 |
| chróm (Cr) | maximálne 0,10 |
| Ostatné prvky, každý | maximálne 0,05 |
| Ostatné prvky, celkom | maximálne 0,15 |
Meď a horčík spolupracujú pri vytváraní pevnosti, zatiaľ čo mangán a chróm kontrolujú štruktúru zŕn a zlepšujú rovnováhu medzi pevnosťou a húževnatosťou. Úzke medené okienko je dôvodom, prečo chemická kontrola vo fáze odlievania určuje, či hotový plech môže spĺňať svoje mechanické záruky.
Povahy a typická sila
| Temper | Cesta liečby | Správanie |
|---|---|---|
| O | Žíhané do úplne mäkkého stavu | Maximálna tvarovateľnosť; používa sa na ťažké tvárnenie, potom sa tepelne upravuje |
| T3 / T351 | Roztok tepelne spracovaný, za studena spracovaný, prirodzene zrejúci; T351 dodatočne odbúrava napätie strečingom | Najpoužívanejšia podmienka; vysoká pevnosť s užitočnou ťažnosťou |
| T4 / T451 | Roztok tepelne spracovaný a prirodzene starnutý, s natiahnutým variantom pre úľavu od stresu | Dobrá tvárnosť zachovaná po obmedzenú dobu po ochladení |
| T6 / T62 | Roztok tepelne spracovaný a umelo starnutý | Vyššia zvýšená-teplotná stabilita než prirodzene starnúce povahy |
| T81 / T851 | Roztok tepelne spracovaný, za studena spracovaný, natiahnutý a umelo starnutý | Najlepšia rozmerová stabilita pre veľké presné{0}}obrábané diely |
Typická pevnosť v ťahu pre upravený plech a plech 2024 je približne medzi 400 a 470 MPa, s medzou klzu v oblasti 270 až 325 MPa a predĺžením v rozsahu 10 až 20 %, presné hodnoty závisia od tvrdosti, hrúbky a tvaru produktu. Ťahané temperovania sa vyberajú vždy, keď je diel obrábaný z hrubého materiálu a rovinnosť musí prežiť operáciu obrábania.
Sortiment dodávok plechov a plechov
| Rozmer | Rozsah |
|---|---|
| Hrúbka | 0,1 mm až 200 mm; plech je tenší ako 6 mm, plech je hrubší ako 6 mm |
| šírka | 100 mm až 2000 mm |
| Dĺžka | 2 m, 3 m, 5,8 m, 6 m alebo narezané na požadovanú veľkosť |
| Povrchové úpravy | Svetlé, leštené, vlasové alebo kartáčované, kockované, reliéfne, leptané |
| Referenčné normy | ASTM B209 pre plechy a dosky; GB/T 3880 a GB/T 3190 pre zloženie a tolerancie |
Ochrana proti korózii v prevádzke
Holý 2024 by nemal byť umiestnený vo vlhkom alebo slanom -prostredí bez ochrany. V praxi sa používajú tri cesty. Alclad plech, v ktorom je tenká vrstva čistého hliníka navalcovaná na obe strany, poskytuje galvanickú ochranu na povrchu a je štandardným riešením pre povrchy drakov lietadiel. Chemický konverzný náter pripraví povrch a dodá stupeň ochrany pred lakovaním. Eloxovanie sa aplikuje na dekoratívne časti alebo časti odolné proti opotrebeniu-, ale fázy bohaté na meď- obmedzujú ochrannú hodnotu vrstvy oxidu v porovnaní s vrstvou vytvorenou na zliatinách 5xxx alebo 6xxx, takže eloxovaný 2024 je zvyčajne tiež zapečatený alebo lakovaný.
Ak je spoj nevyhnutný, upevňovacie prvky by sa mali zvoliť tak, aby sa zabránilo silnému galvanickému spojeniu s hliníkom, a povrchy by mali byť natreté základným náterom alebo utesnené, aby sa elektrolyt nedostal do rozhrania.
Poznámky k výrobe
Formovanie- tvarujte diel zo žíhaného alebo čerstvo kaleného materiálu; Príliš dlhé čakanie umožňuje prirodzenému starnutiu znížiť ťažnosť.
Tepelné spracovanie- parametre spracovania roztoku, kalenia a starnutia sa musia kontrolovať a zaznamenávať, pretože oneskorenie kalenia priamo ovplyvňuje pevnosť a korózne správanie.
Obrábanie- používajte pevné nastavenia a ostré nástroje; zliatina sa ľahko obrába a dokončuje na vysokej úrovni, ale tenké časti sa môžu zdeformovať, ak sa uvoľnia zvyškové napätia.
Pripája sa- nitovanie zostáva štandardnou metódou; lepenie sa používa na hladké aerodynamické povrchy, kde hlavy nitov nie sú prijateľné.
Typické aplikácie
Poťahy trupu, nosníky, rámy a napínacie prvky krídel v konštrukciách drakov lietadiel.
Konštrukcie vojenských a obranných vozidiel vyžadujúce vysoký pomer pevnosti-k{1}}hmotnosti.
Nity, spojovacie prvky a presne opracované tvarovky pre prepravné zariadenia.
Karosérie nákladných vozidiel, konštrukčné držiaky a výstuhy vo vysoko{0}}výkonných cestných vozidlách.
Nástroje, prípravky a obrábané diely, kde záleží na rozmerovej stabilite a únavovej životnosti.
Špecifikácia a kontrola
Objednávky sa zvyčajne zadávajú podľa ASTM B209 s certifikátom analýzy zaznamenávajúcim tepelné číslo, chémiu, tvrdosť, vlastnosti v ťahu a rozmerovú kontrolu. Hrubá doska pre kritické aplikácie sa dodatočne skúma ultrazvukovým testovaním na zistenie vnútorných diskontinuít a rovinnosť sa overuje pred odoslaním, pretože korekcia skreslenia objavená po obrábaní je nákladná. Sledovateľnosť od ingotu až po hotový diel je základom každého auditu kvalifikácie v oblasti letectva a obrany.
Často kladené otázky
Otázka: Prečo sa hliník 2024 nazýva zliatina lietadiel?
Pretože bola vyvinutá pre konštrukcie drakov lietadiel a zostáva štandardnou zliatinou 2xxx pre poťahy trupu, napínacie členy krídel a ďalšie časti, ktoré musia spájať vysokú pevnosť s vynikajúcou odolnosťou proti únave.
Otázka: Je možné zvárať hliníkový plech 2024?
Tavné zváranie sa vo všeobecnosti neodporúča pre konštrukčné spoje, pretože spôsobuje praskanie a stratu vlastností. Nitovanie, skrutkovanie a lepenie sú akceptované výrobné metódy.
Otázka: Aká tempera by sa mala použiť, keď sa musí časť formovať a potom spevniť?
Diel vytvarujte z žíhaného O temperovaného materiálu, potom vykonajte ošetrenie roztokom, kalenie a starnutie. Ak je diel len ľahko tvarovaný, T351 alebo T451 možno tvarovať v rámci obmedzeného tvarovacieho okna po kalení.
Otázka: Ako je rok 2024 v porovnaní s 5052 alebo 6061?
2024 ponúka výrazne vyššiu pevnosť a odolnosť proti únave, zatiaľ čo 5052 a 6061 poskytujú lepšiu odolnosť proti korózii a zvárateľnosť. Výber závisí od toho, ktorá vlastnosť riadi dizajn.
Otázka: Aký je rozdiel medzi hliníkovým plechom a hliníkovým plechom?
Plech je tenší ako 6 mm a doska je hrubšia ako 6 mm. Na rozdiele záleží, pretože prax valcovania, tolerancie a limity mechanických vlastností sú špecifikované oddelene pre dve formy produktu.
Otázka: Potrebuje hliník 2024 ochrannú úpravu?
áno. V exponovaných podmienkach by mal byť dodávaný ako Alclad plech alebo chránený chemickým konverzným náterom, eloxovaním, základným náterom alebo náterovým systémom, aby sa zabránilo galvanickej a medzikryštalickej korózii.
Otázka: Ktoré normy sa vzťahujú na hliníkový plech 2024?
ASTM B209 pokrýva všeobecné požiadavky na hliníkové plechy a plechy, zatiaľ čo GB/T 3880 a GB/T 3190 sa používajú na rozmerové tolerancie a chemické zloženie na iných trhoch. Letecké programy pridávajú svoje vlastné kvalifikované materiálové špecifikácie.
