Che cos’è la lega di alluminio 2219?
La lega di alluminio 2219 è una lega ad alta resistenza e temprabile, composta prevalentemente da alluminio e rame, che la rende ideale per le applicazioni che richiedono qualità meccaniche superiori e resistenza alla corrosione da stress.
La lega di alluminio 2219 è una lega di alluminio-rame battuto nota per il suo elevato rapporto resistenza-peso e la sua durata. È ampiamente utilizzata nelle applicazioni aerospaziali per la sua capacità di tollerare temperature elevate e condizioni difficili. Lamiere, piastre, barre ed estrusioni sono applicazioni comuni per questa lega.
Quali sono le denominazioni e gli standard?
Oltre al nome popolare, la lega di alluminio 2219 è indicata come UNS A92219 e AlCu6Mn in diversi standard come ASTM B209 e ISO 6361, che specificano i requisiti della lega di alluminio.
Qual è la composizione chimica della Lega di Alluminio 2219?
La lega di alluminio 2219 è composta principalmente da alluminio e rame, con l’aggiunta di alcuni altri elementi per migliorarne le qualità meccaniche. La composizione chimica normale è la seguente.
| Elemento | Contenuto (%) |
|---|---|
| Alluminio (Al) | 93,0 (min) |
| Rame (Cu) | 5.8 – 6.8 |
| Manganese (Mn) | 0.2 – 0.4 |
| Magnesio (Mg) | 0.02 – 0.3 |
| Zirconio (Zr) | 0.1 – 0.25 |
| Titanio (Ti) | 0.02 – 0.10 |
| Ferro (Fe) | Max 0,3 |
| Silicon (Si) | Max 0,2 |
| Zinco (Zn) | Max 0,1 |
| Vanadio (V) | 0.05 – 0.15 |
Proprietà della lega di alluminio 2219
Proprietà meccaniche
- –
: Varia da 172 MPa (24,9 ksi) a 476 MPa (69,0 ksi) in base alle condizioni di tempra. - –Durezza di snervamento: è di circa 290 MPa (42.000 psi).
- – Allungamento a rottura: varia dal 3% al 14%, a dimostrazione della duttilità della lega.
- –
: Circa 73,8 GPa (10.700 ksi), che indica la rigidità. - –Durezza alla frattura: un’elevata tenacità alla frattura impedisce la crescita delle cricche.
Proprietà fisiche
- –Densità: Circa 2,84 g/cm³ (0,103 lb/in³).
- –
: Varia da 543°C a 643°C (1010°F a 1190°F). - –Conduttività termica: tra 116 W/m-K e 170 W/m-K, importante per le applicazioni che prevedono la dissipazione del calore.
- –Capacità termica specifica: Circa 864 J/kg-K, che indica la capacità di assorbire calore.
Proprietà termiche
- –
: Circa 22,3 μm/m⋅°C.A temperatura ambiente, 22,3*μm*/*m*⋅°*C* aumenta a 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* a temperature elevate (circa 250°C). - –Conduttività termica: Varia da 120 W/m⋅K a 120*W*/*m*⋅*K*, ideale per il controllo termico nelle applicazioni aerospaziali.
Resistenza alla corrosione
Sebbene la lega di alluminio 2219 abbia una forte resistenza alle cricche da tensocorrosione nella tempra T8, la concentrazione di rame la rende meno resistente alla corrosione rispetto ad altre leghe di alluminio. Per aumentare la resistenza alla corrosione.
- -Può essere rivestito in metallo puro o trattato con rivestimenti protettivi.
Saldabilità e lavorabilità
- -La lega di alluminio 2219 è facilmente saldabile; tuttavia, la saldatura può ridurre la sua resistenza alla corrosione. Per ripristinare le sue qualità meccaniche, dopo la saldatura deve essere sottoposta a un adeguato trattamento termico.
- -Ha una buona lavorabilità allo stato ricotto, che consente efficienti procedure di sagomatura e formatura.
Range di temperatura
La lega di alluminio 2219 è utile in un’ampia gamma di temperature:
- -Efficace a partire da -452°F (-269°C) fino a circa 600°F (316°C), rendendolo adatto agli ambienti estremi delle applicazioni aerospaziali.
Quali sono le temperature della lega di alluminio 2219?
L’alluminio 2219 viene tipicamente trattato termicamente per ottenere le proprietà desiderate. Le denominazioni delle tempre aiutano a definire l’esatta lavorazione a cui è stato sottoposto, influenzando le sue proprietà meccaniche.
- **T87: **La lega viene trattata termicamente per migliorarne le proprietà meccaniche e poi lavorata a freddo per aumentarne la resistenza. Questa tempra offre un equilibrio tra resistenza e duttilità.
- –T851: Questa tempra è simile alla T6, ma include più tecniche di alleggerimento delle tensioni. La tecnica di distensione, che comprende lo stiramento meccanico, contribuisce a ridurre le tensioni interne e a migliorare la stabilità dimensionale.
- –T6: La tempra T6 offre la massima resistenza ottenibile con il trattamento termico. Il materiale viene prima trattato termicamente in soluzione per sciogliere i componenti solubili e poi invecchiato per far precipitare le fasi che aumentano la resistenza.
- –T3: È simile alla T6, ma con un invecchiamento meno artificiale. La lega viene trattata termicamente in soluzione e poi lasciata maturare naturalmente. In questo modo si ottiene una resistenza inferiore a quella del T6, ma una maggiore duttilità e tenacità.
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Quali sono le applicazioni della lega di alluminio 2219?
La lega di alluminio 2219 è nota per l’elevata resistenza, le eccezionali proprietà di saldatura e la resistenza alle cricche da corrosione sotto sforzo. Queste qualità la rendono ideale per un’ampia gamma di applicazioni impegnative in diversi settori. Di seguito è riportato un riepilogo dettagliato delle principali applicazioni della lega di alluminio 2219.
Industria aerospaziale
La lega di alluminio 2219 è utilizzata soprattutto nell’industria aerospaziale. La capacità della lega di tollerare le alte temperature e la sua leggerezza la rendono eccellente per numerosi componenti aerospaziali, tra cui:
- Serbatoi di carburante
- Custodie per motori a razzo
- Componenti strutturali
- Componenti del veicolo spaziale
Applicazioni marine
La lega di alluminio 2219 è utilizzata nell’industria navale per le sue proprietà di resistenza alle alte sollecitazioni e alla corrosione.
- –Scafi di barche
- –Strutture navali
Industria dei trasporti
La lega di alluminio 2219 è utilizzata in una varietà di componenti per veicoli nell’industria dei trasporti.
- –Componenti aeronautici
- –Carrozze e rimorchi ferroviari
Strutture saldate
L’eccezionale saldabilità della lega di alluminio 2219 la rende adatta alla fabbricazione di strutture saldate.
- –Vasi di pressione
- –Briglie e tubazioni
Attrezzature per lo sport e il tempo libero
La lega di alluminio 2219 è leggera e resistente, ideale per una serie di applicazioni sportive e ricreative.
- –Telai per biciclette
- –Attrezzatura da campeggio
Quali sono i vantaggi dell’utilizzo della lega di alluminio 2219?
Alta resistenza
Con una resistenza alla trazione fino a 455 MPa (66.000 psi) in determinate tempre, la lega di alluminio 2219 è rinomata per la sua elevata resistenza. Ciò la qualifica per gli impieghi che richiedono materiali in grado di resistere a carichi e pressioni importanti senza cedimenti.
Eccellente resistenza alla fratturass
Con un’eccellente tenacità alla frattura, la lega è in grado di assorbire l’energia e di bloccare la diffusione delle cricche. Per le parti sottoposte a carichi dinamici, questa qualità è fondamentale per l’affidabilità e la sicurezza negli impieghi più importanti.
Buona lavorabilità
La lega di alluminio 2219 è facilmente lavorabile, consentendo la produzione efficiente di forme e componenti complicati. Questa semplicità di lavorazione facilita il processo di produzione, consentendo di realizzare i progetti complicati necessari per le applicazioni ad alte prestazioni.
Saldabilità
Questa lega ha una buona saldabilità, soprattutto nella condizione di tempra T8, che consente una facile unione con altri materiali. È possibile utilizzare diversi processi di saldatura senza influire negativamente sulle qualità meccaniche.
Resistenza alla criccatura da corrosione da stress
La lega di alluminio 2219 nella tempra T8 ha un’elevata resistenza alla criccatura da tensocorrosione, che la rende ideale per i componenti aerospaziali in ambienti severi.
Prestazioni in un ampio intervallo di temperatura
La lega mantiene le proprietà meccaniche in un ampio intervallo di temperature, da -452°F (-269°C) a 600°F (316°C). Questa stabilità termica la rende adatta ad applicazioni soggette a sbalzi termici estremi.
Resistenza alla corrosionee
Sebbene la lega di alluminio 2219 sia naturalmente resistente alla corrosione grazie alla sua componente di alluminio, può essere rafforzata attraverso rivestimenti o rivestimenti protettivi, che la rendono adatta all’uso in condizioni marine in cui l’acqua salata è spesso presente.
Conclusione
La lega di alluminio 2219 si distingue per essere una lega ad alte prestazioni con una notevole resistenza e durata. Le sue diverse tempere e l’ampia gamma di utilizzi la rendono ideale per l’industria aerospaziale, automobilistica e navale. La comprensione delle sue qualità consentirà agli ingegneri di utilizzare correttamente questa lega nei loro progetti.
