Hvad er aluminiumslegering 2219? .
Aluminiumslegering 2219 er en højstyrke, aldershærdende legering, der overvejende består af aluminium og kobber, hvilket gør den ideel til anvendelser, der kræver overlegne mekaniske kvaliteter og modstandsdygtighed over for spændingskorrosion.
Aluminiumslegering 2219 er en smedet aluminium-kobberlegering, der er kendt for sit høje styrke/vægt-forhold og holdbarhed. Den bruges i vid udstrækning i rumfartsapplikationer på grund af dens evne til at tolerere høje temperaturer og barske forhold. Ark, plader, stænger og ekstruderinger er almindelige anvendelser for denne legering.
Hvad er betegnelserne og standarderne?
Ud over sit populære navn betegnes aluminiumslegering 2219 som UNS A92219 og AlCu6Mn i flere standarder som ASTM B209 og ISO 6361, der specificerer krav til aluminiumslegeringer.
Hvad er den kemiske sammensætning af aluminiumslegering 2219?.
Aluminiumslegering 2219 er for det meste lavet af aluminium og kobber med et par andre elementer tilsat for at forbedre dens mekaniske egenskaber. Den normale kemiske sammensætning er som følger.
| Element | Indhold (%). |
|---|---|
| Aluminium (Al) | 93,0 (min) |
| Kobber (Cu) | 5.8 – 6.8 |
| Mangan (Mn) | 0.2 – 0.4 |
| Magnesium (Mg) | 0.02 – 0.3 |
| Zirkonium (Zr) | 0.1 – 0.25 |
| Titanium (Ti) | 0.02 – 0.10 |
| Jern (Fe) | Max 0,3 |
| Silicium (Si) | Max 0,2 |
| Zink (Zn) | Max 0,1 |
| Vanadium (V) | 0.05 – 0.15 |
Egenskaber ved aluminiumslegering 2219
Mekaniske egenskaber
- –Trækstyrke: Spænder fra 172 MPa (24,9 ksi) til 476 MPa (69,0 ksi) baseret på hærdningstilstand.
- –Yield Strength: den er ca. 290 MPa (42.000 psi).
- – Brudforlængelse: varierer fra 3 % til 14 %, hvilket viser legeringens duktilitet.
- –Elasticitetsmodul: Ca. 73,8 GPa (10.700 ksi), hvilket indikerer stivhed.
- – Brudstyrke: Høj brudstyrke forhindrer revnevækst.
Fysiske egenskaber
- –Densitet: Cirka 2,84 g/cm³ (0,103 lb/in³).
- Smeltepunkt: Spænder fra 543 °C til 643 °C (1010 °F til 1190 °F).
- Termisk ledningsevne: Mellem 116 W/m-K og 170 W/m-K, hvilket er vigtigt for applikationer, der involverer varmeafledning.
- Specifik varmekapacitet: Ca. 864 J/kg-K, hvilket indikerer dens evne til at absorbere varme.
Termiske egenskaber
- Koefficient for termisk ekspansion: Ca. 22,3 μm/m⋅°C. Ved stuetemperatur stiger 22,3*μm*/*m*⋅°*C* til 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* ved høje temperaturer (ca. 250°C).
- Termisk ledningsevne: Rækker fra 120 W/m⋅K120*W*/*m*⋅*K*, ideelt til termisk kontrol i rumfartsapplikationer.
Korrosionsbestandighed
Mens aluminiumslegering 2219 har stærk modstandsdygtighed over for spændingskorrosion i T8-temperaturen, gør dens kobberkoncentration den mindre korrosionsbestandig end andre aluminiumslegeringer. For at øge dens korrosionsbestandighed.
- -Den kan beklædes med rent metal eller behandles med beskyttende belægninger.
Svejsbarhed og bearbejdelighed
- -Aluminiumslegering 2219 er let at svejse; ikke desto mindre kan svejsning reducere dens korrosionsbestandighed. For at genoprette dens mekaniske egenskaber skal den underkastes en passende varmebehandling efter svejsning.
- -Det har god bearbejdelighed i udglødet tilstand, hvilket giver mulighed for effektiv formgivning og formningsprocedurer.
Temperaturområde
Aluminiumslegering 2219 er anvendelig over et bredt temperaturområde:
- Effektiv fra så lavt som -452°F (-269°C) op til ca. 600°F (316°C), hvilket gør den velegnet til ekstreme miljøer i luft- og rumfartsindustrien.
Hvilke temperaturer har aluminiumslegering 2219? .
Aluminium 2219 varmebehandles typisk for at opnå de ønskede egenskaber. Temperaturbetegnelserne hjælper med at definere den nøjagtige behandling, det har gennemgået, hvilket påvirker dets mekaniske egenskaber.
- -**T87:** Legeringen varmebehandles for at forbedre dens mekaniske egenskaber og koldbearbejdes derefter for at øge styrken. Denne hærdning giver en balance mellem styrke og duktilitet.
- T851: Denne hærdning ligner T6, men indeholder flere aflastningsteknikker. Afspændingsteknikken, som omfatter mekanisk strækning, hjælper med at reducere indre spændinger og forbedre den dimensionelle stabilitet.
- T6: T6-temperaturen giver den største styrke, der kan opnås ved varmebehandling. Materialet varmebehandles først med opløsning for at opløse opløselige komponenter og ældes derefter for at udfælde faser, der øger styrken.
- T3: Den ligner T6, men med mindre kunstig ældning. Legeringen er opløsningsvarmebehandlet og får derefter lov til at modnes naturligt. Dette giver mindre styrke end T6, men højere duktilitet og sejhed.
- –T4: T4-temperaturen er lidt stærkere end T3, men den er stadig mere duktil. Denne anløbning giver mulighed for moderat styrke og øget bearbejdelighed.
- –O: O-temperaturen betyder, at legeringen er blevet helt udglødet til sin blødeste tilstand, hvilket gør den lettere at arbejde med, men med meget lavere styrke end de andre temperaturer.
Hvad er anvendelsesmulighederne for aluminiumslegering 2219?
Aluminiumslegering 2219 er velkendt for sin høje styrke, fremragende svejseegenskaber og modstandsdygtighed over for spændingskorrosion. Disse egenskaber gør den ideel til en lang række krævende anvendelser på tværs af flere sektorer. Følgende er en detaljeret oversigt over aluminiumslegering 2219’s vigtigste anvendelsesområder.
Luft- og rumfartsindustrien
Aluminiumslegering 2219 bruges mest i luftfartsindustrien. Legeringens evne til at tolerere høje temperaturer samt dens lette natur gør den fremragende til adskillige rumfartskomponenter, herunder:
- Brændstoftanke
- Kasser til raketmotorer
- Strukturelle komponenter
- Komponenter til rumfartøjer
Marine anvendelser
Aluminiumslegering 2219 bruges i marineindustrien på grund af dens højspændte og korrosionsbestandige egenskaber.
- –Bådskrog
- –Skibsstrukturer
Transportindustrien
Aluminiumslegering 2219 bruges i en række køretøjskomponenter i transportindustrien.
- –Flykomponenter
- –Jernbanevogne og anhængere
Svejste konstruktioner
Aluminiumslegering 2219’s enestående svejsbarhed gør den velegnet til fremstilling af svejsede strukturer.
- –Trykbeholdere.
- –Broer og rør.
Sports- og fritidsudstyr
Aluminiumslegering 2219 er let og elastisk, hvilket gør den ideel til en lang række sports- og fritidsanvendelser.
- –Cykelstel.
- –Campingudstyr
Hvad er fordelene ved at bruge aluminiumslegering 2219? .
Høj styrke
Med en trækstyrke på op til 455 MPa (66.000 psi) i visse temperaturer er aluminiumslegering 2219 kendt for sin høje styrke. Det kvalificerer til anvendelser, hvor der er brug for materialer, der kan modstå store belastninger og tryk uden at svigte.
Udmærket brudstyrkess
Med fremragende brudstyrke kan legeringen absorbere energi og stoppe spredningen af revner. For dele, der udsættes for dynamiske belastninger, er denne kvalitet meget vigtig for pålideligheden og sikkerheden ved vigtige anvendelser.
God bearbejdelighed
Aluminiumslegering 2219 er let at bearbejde, hvilket giver mulighed for effektiv fremstilling af komplicerede former og komponenter. Denne enkle bearbejdning gør fremstillingsprocessen lettere, hvilket giver mulighed for de komplicerede designs, der er nødvendige i højtydende applikationer.
Svejsbarhed
Denne legering har gode svejseegenskaber, især i T8-tilstanden, hvilket gør det nemt at sammenføje med andre materialer. Der kan anvendes forskellige svejseprocesser uden at påvirke de mekaniske egenskaber negativt.
Modstandsdygtighed over for spændingskorrosion
Aluminiumslegering 2219 i T8-temperaturen har høj modstandsdygtighed over for spændingskorrosion, hvilket gør den ideel til rumfartskomponenter i svære miljøer.
Ydeevne over et bredt temperaturområde
Legeringen bevarer sine mekaniske egenskaber over et bredt temperaturområde fra -269 °C til 316 °C. Denne termiske stabilitet gør den velegnet til anvendelser, der udsættes for ekstreme temperatursvingninger.
Korrosionsbestandighede
Mens aluminiumslegering 2219 er naturligt korrosionsbestandig på grund af sin aluminiumskomponent, kan den styrkes gennem beklædning eller beskyttende belægninger, hvilket gør den velegnet til brug under marine forhold, hvor der ofte er saltvand til stede.
Konklusion
Aluminiumslegering 2219 skiller sig ud som en højtydende legering med bemærkelsesværdig styrke og holdbarhed. Dens forskellige temperaturer og brede vifte af anvendelser gør den ideel til luftfarts-, bil- og marineindustrien. En forståelse af dens kvaliteter vil gøre det muligt for ingeniører at bruge denne legering korrekt i deres projekter.
