Svaka legura sadrži određene procente legirajućih elemenata koji osnovnom aluminijumu daju određene korisne kvalitete. U leguri aluminijuma 2024, ovi postoci elemenata su nominalno 4,4% bakra, 1,5% magnezijuma i 0,6% mangana. Ova analiza objašnjava zašto je aluminijum iz 2024. poznat po svom visoka čvrstoća, jer bakar, magnezij i mangan uvelike povećavaju čvrstoću aluminijskih legura. Međutim, ova snaga ima i lošu stranu. Visok udio bakra u aluminijumu 2024 umnogome smanjuje njegovu otpornost na koroziju. Obično postoje tragovi elemenata nečistoća (silicijum , gvožđe, cink, titan, itd.), ali to su samo namerno date tolerancije na zahtev kupca. Njegova gustina je 2,77g/cm3 (0,100 lb/in3), nešto veća od čistog aluminijuma (2,7g/cm3, 0,098 lb /in3).2024 aluminijum je veoma lak za obradu i ima dobru obradivost, što mu omogućava da se reže i ekstrudira kada je potrebno.
Kao što je spomenuto, gole legure aluminijuma 2024 korodiraju lakše od većine drugih aluminijskih legura. Proizvođači to zaobilaze tako što ove osjetljive legure premažu slojem metala otpornog na koroziju (koji se naziva "galvanizacija" ili "obloga"). Ovaj premaz je ponekad visoko- čistoće aluminijuma ili čak neke druge legure, i najpopularniji je u obloženim metalnim limovima, gdje se početna legura može ugurati između slojeva obloge. Platirani aluminij je toliko popularan da je niz AlClad proizvoda razvijen i naširoko korišten za pružanje najboljeg od oba svijeta za slabo korozivne legure kao što je 2024. Ovaj razvoj čini aluminijum 2024 posebno korisnim jer se njegova čvrstoća može postići tamo gdje bi gole legure normalno degradirale.
Neke legure aluminijuma, kao što su serije 2xxx, 6xxx i 7xxx, mogu se ojačati pomoću procesa koji se naziva toplotna obrada. Proces uključuje zagrijavanje legure na određenu temperaturu kako bi se legirajući elementi pomiješali ili „homogenizirali“ u osnovni metal, a zatim gašenje u rastvoru kako bi se elementi zaključali na mestu. Ovaj korak se naziva „toplinska obrada rastvorom“. Ovi elementi su nestabilni, i kada se radni komad ohladi, talože se iz aluminijumske „rastvore“ kao jedinjenja (na primer, atomi bakra će precipitirati Ova jedinjenja povećavaju ukupnu čvrstoću legure interakcijom sa aluminijumskom mikrostrukturom, procesom poznatim kao "starenje". Razumevanje toplotnog tretmana rešenja i procesa starenja je važno jer aluminijum 2024 dolazi u mnogo vrsta i ima oznake kao što su 2024-T4, 2024-T59, 2024-T6, itd., ovisno o tome kako se ovi koraci izvode.
Najbolji kvaliteti aluminijuma tipa 2024 proizlaze ne samo iz njegovog sastava, već i iz procesa termičke obrade. Postoji mnogo različitih postupaka ili "kaljenja" aluminijuma (dato je oznakom -Tx, gde je x broj od 1 do 5 cifara ), i iako su iste legure, svi imaju svoja jedinstvena svojstva. Prva cifra iza „T“ označava osnovnu metodu termičke obrade, a opciona druga do peta znamenka označava specifičan kvalitet proizvodnje. Na primjer, u 2024-T42 temperament, „4″ označava da je legura termički obrađena rastvorom i prirodno ostarela, ali „2″ označava da metal mora biti termički obrađen od strane kupca. Sistem može da zbuni, pa ćemo u ovom članku će pokazati samo vrijednosti čvrstoće za osnovniji kaljeni 2024-T4 aluminij.
Postoje određena mehanička svojstva koja se mogu koristiti za specifikaciju aluminijskih legura. Za legure kao što je 2024 aluminijum, neka važna mjerenja su krajnja čvrstoća, granica popuštanja, čvrstoća na smicanje, čvrstoća na zamor i moduli elastičnosti i smicanja. Ove vrijednosti će dati ideja o obradivosti, snazi i potencijalnoj upotrebi materijala i sažeti su u tabeli 1 ispod.
Granica tečenja i krajnja čvrstoća su maksimalna naprezanja koja uzrokuju netrajnu i trajnu deformaciju uzoraka legure. Za detaljniju raspravu o ovim vrijednostima, slobodno posjetite naš članak o 7075 aluminijumskoj leguri. Oni su važni kada su legure koriste se u statičkim aplikacijama gdje ne bi trebalo doći do trajne deformacije, kao što je u zgradama ili sigurnosnoj opremi. 2024 aluminijum ima impresivne krajnje čvrstoće i čvrstoću tečenja od 469 MPa (68.000 psi) i 324 MPa (47.000 psi), što ga čini atraktivnim za visoke čvrstoće konstrukcijski materijali kao što su aluminijske cijevi.
Konačno, modul elastičnosti i modul smicanja su parametri koji pokazuju koliko je "elastičan" dati materijal za deformaciju. Oni daju dobru predstavu o otpornosti materijala na trajnu deformaciju. Aluminijska legura 2024 ima modul elastičnosti od 73,1 GPa (10.600 ksi) i modul smicanja od 28 GPa (4.060 ksi), što je čak i više od drugih legura za avione visoke čvrstoće kao što je 7075 aluminijum.
Aluminij tipa 2024 ima odličnu obradivost, dobru obradivost, visoku čvrstoću i može se obložiti tako da je otporan na koroziju, što ga čini odličnim izborom za primjenu u avionima i vozilima.
Vrijeme objave: Jun-30-2022