2024A Алюминиевый сплав, Алюминиевый сплав 2024A, E FORU

### **2024A Введение продукта из алюминиевого сплава** **Обзор** Алюминиевый сплав 2024A представляет собой усовершенствованный высокопрочный алюминиево-медно-магниевый сплав, представляющий собой эволюцию классического сплава 2024 года. Суффикс «А» обычно обозначает модифицированный состав с более жестким контролем над примесями и добавлением небольших количеств циркония, что приводит к улучшению ударной вязкости, лучшей устойчивости к повреждениям и улучшенной консистенции. Это один из наиболее широко используемых сплавов в аэрокосмической промышленности благодаря исключительному соотношению прочности к весу и усталостным характеристикам, обычно поставляемый в состоянии отпуска T3 или T4 (термически обработанный в растворе и естественно состаренный) для листовых и пластинчатых форм. --- #### **1. Химический состав (% от типичной массы)** Состав 2024A тщательно сбалансирован для оптимизации прочности и устойчивости к повреждениям, с более строгим контролем, чем стандартный 2024 год. | Элемент | Минимум (%) | Максимум (%) | Примечания | | :--- | :--- | :--- | :--- | | **Алюминий (Al)** | Баланс | Баланс | - | | **Медь (Cu)** | 3.8 | 4,5 | Первичный упрочняющий элемент, образует осадки S-фазы (Al₂CuMg). | | **Магний (мг)** | 1.2 | 1.8 | Работает с Cu для образования первичных упрочняющих осадков S-фазы. | | **Марганец (Mn)** | 0.30 | 0,9 | Образует дисперсоиды (Al₂₀Cu₂Mn₃), которые контролируют структуру зерна и улучшают ударную вязкость. | | **Железо (Fe)** | - | 0.20 | Более жесткий контроль, чем в стандарте 2024 года, для повышения пластичности и вязкости разрушения. | | **Кремний (Si)** | - | 0.15 | Более жесткий контроль, чем в стандарте 2024 года, для повышения пластичности и вязкости разрушения. | | **Цирконий (Zr)** | 0.05 | 0.15 | ** Ключевая модификация.** Образует мелкие дисперсоиды Al₃Zr, которые препятствуют рекристаллизации, что приводит к более мелкозернистой структуре для улучшения ударной вязкости. | | **Цинк (Zn)** | - | 0.25 | Примесь. | | **Титан (Ti)** | - | 0.10 | Зерноизмельчитель. | | **Другие (каждый)** | - | 0.05 | - | | **Другие (Всего)** | - | 0.15 | - | **Ключевой момент:** Более жесткий контроль над примесями (Fe, Si) и добавление **Циркония (Zr)** являются ключевыми дифференциаторами для 2024A. Этот усовершенствованный химический состав обеспечивает превосходные механические свойства, особенно вязкость разрушения и сопротивление росту усталостных трещин, по сравнению со стандартным сплавом 2024 года. --- #### **2. Физические свойства** | Собственность | Значение / Описание | | :--- | :--- | | **Плотность** | 2,78 г/см³ (0,100 фунта/дюйм³) | | **Диапазон плавления** | ~ 500°C - 638°C (930°F - 1180°F) | | **Электропроводность** | ~ 30-35% IACS (Международный стандарт отожженной меди) | | **Теплопроводность** | ~ 121 Вт/м·К | | **Коэффициент теплового расширения** | ~ 23,2 x 10⁻⁶/°C (20-100°C) | --- #### **3. Механические свойства (типичные для отпуска T3/T4)** 2024A чаще всего используется в закалке T3 (термически обработанная в растворе, холодная обработка и естественно состаренная) или T4 (термически обработанная в растворе и естественно состаренная) для листов и плит. | Темперамент | Прочность на разрыв | Предел текучести (смещение 0,2%) | Относительное удлинение (% в 50 мм) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | **2024А-Т3** | мин. 440 МПа (64 ksi) | мин. 290 МПа (42 ksi) | мин. 10-15% | | **2024А-Т4** | мин. 425 МПа (62 ksi) | мин. 275 МПа (40 ksi) | мин. 12-15% | *Примечание: Отпуск T3, который включает в себя этап холодной обработки после термической обработки раствором, обычно обеспечивает немного более высокую прочность, чем отпуск T4.* --- #### **4. Международные стандарты** Алюминиевый сплав 2024A широко указан в европейских и международных аэрокосмических стандартах. | Стандартная система | Обозначение сплава | Обыкновенные нравы | | :--- | :--- | :--- | | **EN (Европа)** | **EN AW-2024A** | Т3, Т4, Т351 | | **ASTM (США)** | **2024** (Примечание: вариант "A" более специфичен для стандартов EN, но указаны эквивалентные свойства) | Т3, Т4, Т351 | | **AMS (Аэрокосмическая промышленность)** | **AMS 4037** (Лист) | Т3 | | **UNS (США)** | **А92024** | - | --- #### **5. Применение продукта** 2024A является краеугольным материалом в аэрокосмической промышленности благодаря отличному сочетанию прочности и устойчивости к повреждениям. * **Аэрокосмическая и авиационная промышленность (основное применение):** ** Обшивка самолета и фюзеляжа: ** Нижняя обшивка крыла и фюзеляжа, где растягивающие и усталостные нагрузки имеют решающее значение. * ** Структурные компоненты: ** Нервюры крыла, переборки и стрингеры. * ** Капоты и обтекатели: ** Некритичные структурные покрытия и панели. * ** Заклепки:** Поставляются в виде проволоки для высокопрочных заклепок (в состоянии W temper). ***Транспорт:** * Конструкции военных транспортных средств * Высокопроизводительные шасси и компоненты гоночных автомобилей * ** Прочая инженерия:** * Различные высоконагруженные конструкционные детали, требующие хорошего соотношения прочности к весу. --- #### **6. Основные преимущества и рекомендации** ***Преимущества:** * ** Высокое соотношение прочности к весу: ** Отличная удельная прочность, что делает его идеальным для конструкций, критичных к весу. * ** Хорошие усталостные характеристики: ** Устойчив к образованию трещин при циклическом нагружении. * ** Отличная устойчивость к повреждениям: ** Модифицированный состав обеспечивает лучшую вязкость разрушения и устойчивость к росту усталостных трещин по сравнению со стандартным 2024 годом. * ** Хорошая обрабатываемость: ** В темпераменте T3/T4 он обрабатывает для хорошей обработки поверхности. ***Соображения:** * ** Плохая коррозионная стойкость: ** Как и другие сплавы Al-Cu, он обладает очень низкой коррозионной стойкостью, особенно в соленой среде. Он почти всегда используется в **Alclad** форме, где тонкий слой чистого алюминия или коррозионностойкого сплава металлургически скрепляется с поверхностью. * ** Не поддается сварке: ** Обычно считается несвариваемым при использовании обычных методов сварки плавлением из-за высокой восприимчивости к затвердеванию, растрескиванию и значительной потере свойств в зоне термического воздействия. Конструкции в основном соединяются клепкой или склеиванием. * ** Подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) в коротком поперечном направлении:** Толстый материал пластин требует тщательного рассмотрения направления волокон и траекторий напряжений для снижения этого риска. **Заключение** Алюминиевый сплав 2024A — это усовершенствованная и оптимизированная версия легендарного 2024 года, устанавливающая стандарт для высокопрочных, устойчивых к повреждениям аэрокосмических конструкций. Его улучшенный химический состав, с цирконием и более строгим контролем примесей, обеспечивает повышенную надежность и производительность, необходимые для современного проектирования самолетов. Несмотря на то, что он требует бережного обращения с точки зрения защиты от коррозии и соединения, его беспрецедентное сочетание прочности, ударной вязкости и усталостной стойкости обеспечивает его неизменный статус основного материала в аэрокосмической технике.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 1531 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.