Warum die Aluminiumlegierung 2024
das beste Material für Flugzeuge ist
Wussten Sie, dass Aluminium 2024 häufig in Flugzeugstrukturen verwendet wird?
Aluminium oder Aluminiumlegierungen sind starke korrosionsbeständige Werkstoffe. Diese Legierungen reagieren empfindlich auf hohe Temperaturen von 200 bis 250 Grad Celsius, was ihnen die Bezeichnung "gute Tieftemperaturlegierungen" einbrachte. Ihre Festigkeit nimmt zu, wenn sie Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt werden, und nimmt ab, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden, und verliert an Festigkeit.
Aluminium 2024
Die Aluminiumlegierung 2024 ist eine Aluminiumlegierung, deren Hauptlegierungselement Kupfer ist. Ihr Haupteinsatzgebiet sind Anwendungen, die ein hohes Festigkeits-/Gewichtsverhältnis und eine gute Ermüdungsbeständigkeit erfordern. Sie kann geschweißt werden, allerdings nur durch Reibschweißen.
Die Aluminiumlegierung 2024 wird in einem wärmebehandelten Zustand zwischen 399 und 427 Grad Celsius etwa 2 Stunden lang geglüht und danach langsam im Ofen abgekühlt. Alternativ kann die Aluminiumlegierung 2024 zwischen den Kaltverformungen 2 Stunden lang bei 343 Grad Celsius geglüht und an der Luft abgekühlt werden.
Anwendungen
Die Aluminiumlegierung 2024 ist eine der bekanntesten hochfesten Aluminiumlegierungen, die sich durch ihre hohe Festigkeit und hervorragende Ermüdungsbeständigkeit auszeichnet. Mit diesen Eigenschaften und Merkmalen wird sie in den folgenden Anwendungen umfassend und häufig eingesetzt:
- Strukturbauteile von Flugzeugen (Flügel- und Rumpfstrukturen unter Spannung)
- Luftfahrzeugzubehör
- Hardware
- Lkw-Räder
- Teile für die Transportindustrie
Die Aluminiumlegierung 2024 in Plattenform wird in Scherstegen und -rippen, Rumpfstrukturen, Flügelzuggliedern und anderen Strukturbereichen verwendet, die Steifigkeit, Ermüdungseigenschaften und gute Festigkeit erfordern. Auf der anderen Seite, Aluminiumlegierung 2024 in Form von Blechenwerden in Verkehrs- und Militärflugzeugen für Rumpfhäute verwendet.
Bearbeitbarkeit und Umformung
Diese Legierung hat gute Bearbeitungseigenschaften im wärmebehandelten Zustand und im geglühten Zustand. Warmumformung ist für diese Aluminiumlegierung 2024 nicht erlaubt. Die Aluminiumlegierung 2024 ist aushärtend und der Wärmebehandlungsprozess verstärkt die Legierung noch mehr.
Eigenschaften
Im Allgemeinen wird jede Art von Schweißen für die Aluminiumlegierung 2024 nicht empfohlen, da sich die Korrosionsbeständigkeit durch die Schweißwärme verschlechtert. Falls die Legierung ohne Schutzgas geschweißt wird, sollte die Wärmebehandlung wiederholt werden. Die Aluminiumlegierung 2024 kann geschmiedet werden, aber eine anschließende Wärmebehandlung ist erforderlich, um eine angemessene Korrosionsbeständigkeit zu erhalten.
Element | Gehalt (%) |
---|---|
Aluminium, Al | 93.50 |
Kupfer, Cu | 4.4 |
Magnesium, Mg | 1.5 |
Mangan, Mn | 0.6 |
Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
---|---|---|
Dichte | 2,77 g/cm3 | 0,10007 lb/in3 |
Schmelzpunkt | 510°C | 950°F |
Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
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Härte, Brinell | 120 | 120 |
Härte, Knoop | 150 | 150 |
Härte, Rockwell A | 46.8 | 46.8 |
Härte, Rockwell B | 75 | 75 |
Härte, Vickers | 137 | 137 |
Endgültige Zugfestigkeit | 469 MPa | 68000 psi |
Zugstreckgrenze | 324 MPa | 47000 psi |
Dehnung beim Bruch | 19 % | 19 % |
Dehnung beim Bruch | 20 % | 20 % |
Elastizitätsmodul | 73,1 GPa | 10600 ksi |
Ultimative Tragfähigkeit | 814 MPa | 118000 psi |
Streckgrenze des Lagers | 441 MPa | 64000 psi |
Querkontraktionszahl | 0.33 | 0.33 |
Ermüdungsfestigkeit | 138 MPa | 20000 psi |
Schermodus | 28 GPa | 4060 ksi |
Scherfestigkeit | 283 MPa | 41000 psi |
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