Wat is aluminiumlegering 2219?
Aluminium Alloy 2219 is een zeer sterke, verouderbare legering die voornamelijk bestaat uit aluminium en koper, waardoor het ideaal is voor toepassingen die superieure mechanische eigenschappen en weerstand tegen spanningscorrosie vereisen.
Aluminium Alloy 2219 is een smeedlegering van aluminium en koper die bekend staat om zijn hoge sterkte-gewichtsverhouding en duurzaamheid. Het wordt veel gebruikt in ruimtevaarttoepassingen vanwege zijn vermogen om hoge temperaturen en zware omstandigheden te verdragen. Platen, platen, staven en extrusies zijn veel voorkomende toepassingen voor deze legering.
Wat zijn de aanduidingen en normen?
Naast de populaire naam wordt aluminiumlegering 2219 aangeduid als UNS A92219 en AlCu6Mn in verschillende standaarden zoals ASTM B209 en ISO 6361, die de vereisten voor aluminiumlegeringen specificeren.
Wat is de chemische samenstelling van aluminiumlegering 2219?
Aluminiumlegering 2219 bestaat voor het grootste deel uit aluminium en koper, waaraan een paar andere elementen zijn toegevoegd om de mechanische eigenschappen te verbeteren. De normale chemische samenstelling is als volgt.
| Element | Inhoud (%) |
|---|---|
| Aluminium (Al) | 93,0 (min) |
| Copper (Cu) | 5.8 – 6.8 |
| Mangaan (Mn) | 0.2 – 0.4 |
| Magnesium (Mg) | 0.02 – 0.3 |
| Zirkonium (Zr) | 0.1 – 0.25 |
| Titanium (Ti) | 0.02 – 0.10 |
| IJzer (Fe) | Max 0,3 |
| Silicium (Si) | Max 0,2 |
| Zink (Zn) | Max 0,1 |
| Vanadium (V) | 0.05 – 0.15 |
Eigenschappen van aluminiumlegering 2219
Mechanische eigenschappen
- –
: Varieert van 172 MPa (24,9 ksi) tot 476 MPa (69,0 ksi) op basis van de hardheidstoestand. - –
- –Breuklengte: varieert van 3% tot 14%, wat de vervormbaarheid van de legering aantoont.
- –
: Ongeveer 73,8 GPa (10.700 ksi), wat stijfheid aangeeft. - –Breuktaaiheid: Een hoge breuktaaiheid voorkomt scheurgroei.
Fysische eigenschappen
- –
- –
- –Thermische geleidbaarheid: Tussen 116 W/m-K en 170 W/m-K, wat belangrijk is voor toepassingen waarbij warmte wordt afgevoerd.
- –
864 J/kg-K, wat het vermogen aangeeft om warmte te absorberen.
Thermische eigenschappen
- –
: Ongeveer 22,3 μm/m⋅°C.Bij kamertemperatuur neemt 22,3*μm*/*m*⋅°*C* toe tot 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* bij hoge temperaturen (ongeveer 250°C). - –Thermische geleidbaarheid: Bereikt van 120 W/m/K120*W*/*m*⋅*K*, ideaal voor thermische controle in ruimtevaarttoepassingen.
Corrosiebestendigheid
Hoewel aluminiumlegering 2219 een sterke weerstand heeft tegen spanningscorrosiescheuren in de T8-toestand, maakt de koperconcentratie het minder corrosiebestendig dan andere aluminiumlegeringen. Om de corrosiebestendigheid te verhogen.
- -Het kan worden bekleed met puur metaal of worden behandeld met beschermende coatings.
Lasbaarheid en bewerkbaarheid
- -Aluminiumlegering 2219 is goed lasbaar; lassen kan echter de corrosiebestendigheid verminderen. Om de mechanische eigenschappen te herstellen, moet het na het lassen een adequate warmtebehandeling ondergaan.
- Het heeft een goede bewerkbaarheid in de gegloeide toestand, waardoor efficiënte vormgevings- en vervormingsprocedures mogelijk zijn.
Temperatuurbereik
Aluminiumlegering 2219 is bruikbaar over een breed temperatuurbereik:
- -Effectief bij een temperatuur van -452°F (-269°C) tot ongeveer 600°F (316°C), waardoor het geschikt is voor extreme omgevingen in ruimtevaarttoepassingen.
Wat zijn de temperaturen van aluminiumlegering 2219?
Aluminium 2219 heeft meestal een warmtebehandeling ondergaan om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. De temperatuuraanduidingen helpen te bepalen welke bewerking het precies heeft ondergaan, wat de mechanische eigenschappen beïnvloedt.
- **T87:**De legering heeft een warmtebehandeling ondergaan om de mechanische eigenschappen te verbeteren en is daarna koud bewerkt om de sterkte te verhogen. Deze toestand biedt een balans tussen sterkte en vervormbaarheid.
- –T851: Deze hardheid is vergelijkbaar met T6 maar bevat meer stress-verminderende technieken. De spanningsverminderende techniek, waaronder mechanisch strekken, helpt bij het verminderen van interne spanningen en verbetert de dimensionale stabiliteit.
- –T6: De T6-toestand geeft de hoogst haalbare sterkte door middel van warmtebehandeling. Het materiaal krijgt eerst een warmtebehandeling in oplossing om oplosbare componenten op te lossen en wordt dan verouderd om fases te laten neerslaan die de sterkte verhogen.
- –T3: Het is vergelijkbaar met T6, maar met minder kunstmatige veroudering. De legering krijgt een warmtebehandeling in de oplossing en rijpt dan op natuurlijke wijze. Dit levert minder sterkte op dan T6, maar meer vervormbaarheid en taaiheid.
- –T4: De T4-toestand is iets sterker dan T3, maar nog steeds kneedbaarder. Deze hardheid zorgt voor een gemiddelde sterkte en een betere verwerkbaarheid.
- –O: De O-toestand betekent dat de legering volledig is uitgegloeid tot de zachtste toestand, waardoor het gemakkelijker is om mee te werken, maar met een veel lagere sterkte dan de andere toestanden.
Wat zijn de toepassingen van aluminiumlegering 2219?
Aluminiumlegering 2219 staat bekend om zijn hoge sterkte, uitstekende laseigenschappen en weerstand tegen spanningscorrosie. Deze kwaliteiten maken het ideaal voor een breed scala aan veeleisende toepassingen in verschillende sectoren. Hieronder volgt een gedetailleerd overzicht van de belangrijkste toepassingen van aluminiumlegering 2219.
Ruimtevaartindustrie
Aluminiumlegering 2219 wordt meestal gebruikt in de ruimtevaartindustrie. Het vermogen van de legering om hoge temperaturen te verdragen en het lichte gewicht maken het uitstekend geschikt voor talloze ruimtevaartonderdelen, waaronder:
- Brandstoftanks
- Raketmotor omhulsels
- Structurele onderdelen
- Onderdelen ruimtevaartuig
Mariene toepassingen
Aluminiumlegering 2219 wordt gebruikt in de scheepsindustrie vanwege de hoge belasting en corrosiebestendige eigenschappen.
- –Bootrompen
- –Scheepsconstructies
Vervoer
Aluminiumlegering 2219 wordt gebruikt in verschillende voertuigonderdelen in de transportindustrie.
- –Vliegtuigonderdelen
- –Rail auto’s en aanhangwagens
gelaste constructies
De uitzonderlijke lasbaarheid van aluminiumlegering 2219 maakt het geschikt voor het vervaardigen van gelaste constructies.
- –Drukvaten
- –Bruggen en leidingen
Sport- en vrijetijdsuitrusting
Aluminiumlegering 2219 is licht van gewicht en veerkrachtig, waardoor het ideaal is voor een verscheidenheid aan sport- en recreatieve toepassingen.
- –Fietsframes
- –Campinguitrusting
Wat zijn de voordelen van het gebruik van aluminiumlegering 2219?
Hoge sterkte
Met een treksterkte tot 455 MPa (66.000 psi) in bepaalde temperaturen staat aluminiumlegering 2219 bekend om haar hoge sterkte. Dit komt in aanmerking voor toepassingen waarbij materialen bestand moeten zijn tegen grote belastingen en drukken zonder te falen.
Uitstekende breuktaaiheidss
Met een uitstekende breuktaaiheid kan de legering energie absorberen en de verspreiding van scheuren stoppen. Voor onderdelen die dynamisch worden belast, is deze kwaliteit zeer belangrijk voor de betrouwbaarheid en veiligheid bij belangrijke toepassingen.
Goede bewerkbaarheid
Aluminiumlegering 2219 is gemakkelijk machinaal te bewerken, waardoor ingewikkelde vormen en onderdelen efficiënt kunnen worden vervaardigd. Deze eenvoudige bewerking maakt het fabricageproces eenvoudiger, waardoor de ingewikkelde ontwerpen die nodig zijn in toepassingen met hoge prestaties mogelijk worden.
Lasbaarheid
Deze legering heeft een goede lasbaarheid, vooral in de toestand T8, waardoor het gemakkelijk te verbinden is met andere materialen. Er kunnen verschillende lasprocessen worden gebruikt zonder de mechanische eigenschappen nadelig te beïnvloeden.
Bestendigheid tegen spanningscorrosie
Aluminiumlegering 2219 in de kleurtemperatuur T8 heeft een hoge weerstand tegen spanningscorrosie, waardoor het ideaal is voor ruimtevaartonderdelen in zware omgevingen.
Breed temperatuurbereik
De legering behoudt zijn mechanische eigenschappen over een breed temperatuurbereik van -452°F (-269°C) tot 600°F (316°C). Deze thermische stabiliteit maakt het geschikt voor toepassingen die worden blootgesteld aan extreme temperatuurschommelingen.
Corrosieweerstande
Hoewel aluminiumlegering 2219 van nature corrosiebestendig is vanwege de aluminiumcomponent, kan het worden versterkt door bekleding of beschermende coatings, waardoor het geschikt is voor gebruik in maritieme omstandigheden waar vaak zout water aanwezig is.
Conclusie
Aluminiumlegering 2219 onderscheidt zich als een hoogwaardige legering met opmerkelijke sterkte en duurzaamheid. Door de verschillende temperaturen en het brede toepassingsgebied is het ideaal voor de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de scheepvaart. Inzicht in de kwaliteiten stelt ingenieurs in staat om deze legering op de juiste manier te gebruiken in hun projecten.
