Aliaj de aluminiu 2219: Proprietăți, temperaturi și aplicații

Ce este aliajul de aluminiu 2219?

Aliajul de aluminiu 2219 este un aliaj de înaltă rezistență, rezistent la îmbătrânire format predominant din aluminiu și cupru, fiind ideal pentru aplicații care necesită calități mecanice superioare și rezistență la coroziunea sub tensiune.

Aliajul de aluminiu 2219 este un aliaj forjat de aluminiu și cupru cunoscut pentru raportul său ridicat rezistență/greutate și durabilitate. Este utilizat pe scară largă în aplicații aerospațiale datorită capacității sale de a tolera temperaturi ridicate și condiții dificile. Foi, plăci, bare și extrudate sunt aplicații comune pentru acest aliaj.

Care sunt denumirile și standardele?

În plus față de numele său popular, Aliajul de aluminiu 2219 este desemnat ca UNS A92219 și AlCu6Mn în mai multe standarde, cum ar fi ASTM B209 și ISO 6361, care specifică cerințele aliajelor de aluminiu.

Care este compoziția chimică a aliajului de aluminiu 2219?

Aliajul de aluminiu 2219 este alcătuit în principal din aluminiu și cupru, cu câteva alte elemente adăugate pentru îmbunătățirea calităților mecanice. Componența chimică normală este următoarea.

Element	Content (%)
Aluminiu (Al)	93.0 (min)
Cupru (Cu)	5.8 – 6.8
Mangan (Mn)	0.2 – 0.4
Magneziu (Mg)	0.02 – 0.3
Zirconiu (Zr)	0.1 – 0.25
Titan (Ti)	0.02 – 0.10
Fier (Fe)	Max 0,3
Siliciu (Si)	Max 0,2
Zinc (Zn)	Max 0,1
Vanadiu (V)	0.05 – 0.15

Proprietățile aliajului de aluminiu 2219

Proprietăți mecanice

• – Rezistența la tracțiune: Variază de la 172 MPa (24,9 ksi) la 476 MPa (69,0 ksi) în funcție de starea de revenire.
• – Rezistența la rupere: este de aproximativ 290 MPa (42,000 psi).
• – Alungirea la rupere: variază de la 3% la 14%, demonstrând ductilitatea aliajului.
• –Modul de elasticitate: Aproximativ 73,8 GPa (10.700 ksi), ceea ce indică rigiditate.
• –Rezistența la fractură: Rezistența ridicată la fractură împiedică apariția fisurilor.

Proprietăți fizice

• –Densitatestrong>: Aproximativ 2,84 g/cm³ (0,103 lb/in³).
• – Punct de topire: Variază de la 543°C la 643°C (1010°F la 1190°F).
• – Conductivitate termică: Între 116 W/m-K și 170 W/m-K, ceea ce este important pentru aplicațiile care implică disiparea căldurii.
• – Capacitate termică specifică: Aproximativ 864 J/kg-K, indicând capacitatea sa de a absorbi căldura.

Proprietăți termice

• –Coeficient de dilatare termică: Aproximativ 22,3 μm/m⋅°C.La temperatura camerei, 22,3*μm*/*m*⋅°*C* crește la 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* la temperaturi ridicate (aproximativ 250°C).
• – Conductivitate termică: Variază de la 120 W/m⋅K120*W*/*m*⋅*K*, ideală pentru controlul termic în aplicații aerospațiale.

Rezistență la coroziune

Deși aliajul de aluminiu 2219 are o rezistență puternică la fisurarea prin coroziune sub tensiune în tempera T8, concentrația sa de cupru îl face mai puțin rezistent la coroziune decât alte aliaje de aluminiu. Pentru a-i crește rezistența la coroziune.

• -Poate fi placat cu metal pur sau tratat cu acoperiri de protecție.

Sudabilitate și prelucrabilitate

• -Aliajul de aluminiu 2219 este ușor sudabil; totuși, sudarea îi poate reduce rezistența la coroziune. Pentru a-i restabili calitățile mecanice, acesta trebuie supus unui tratament termic adecvat după sudare.
• -Are o bună prelucrabilitate în stare recoaptă, permițând proceduri eficiente de modelare și formare.

Gama de temperatură

Aliajul de aluminiu 2219 este util pe o gamă largă de temperaturi:

• -Eficace de la -452°F (-269°C) până la aproximativ 600°F (316°C), făcându-l potrivit pentru mediile extreme găsite în aplicațiile aerospațiale.

Care sunt temperaturile aliajului de aluminiu 2219?

Aluminiul 2219 este de obicei tratat termic pentru a obține proprietățile dorite. Denumirile temperaturilor ajută la definirea prelucrării exacte la care a fost supus, afectându-i proprietățile mecanice.

• -**T87:**Aliamentul este tratat termic pentru a-și îmbunătăți proprietățile mecanice și apoi prelucrat la rece pentru a crește rezistența. Acest temperat oferă un echilibru între rezistență și ductilitate.
• –T851: Acest temperat este similar cu T6, dar include mai multe tehnici de eliberare a tensiunilor. Tehnica de atenuare a tensiunilor, care include întinderea mecanică, ajută la reducerea tensiunilor interne și la îmbunătățirea stabilității dimensionale.
• –T6: Tempera T6 oferă cea mai mare rezistență realizabilă prin tratament termic. Materialul este mai întâi tratat termic în soluție pentru a dizolva componentele solubile și apoi îmbătrânit pentru a precipita faze care cresc rezistența.
• –T3: Este similar cu T6, dar cu mai puțină îmbătrânire artificială. Aliajul este tratat termic prin soluție și apoi lăsat să se maturizeze în mod natural. Acest lucru produce o rezistență mai mică decât T6, dar o ductilitate și o tenacitate mai mari.
• –T4: Temperamentul T4 este ușor mai puternic decât T3, dar este totuși mai ductil. Acest temperament permite o rezistență moderată și o prelucrabilitate crescută.
• –O: Temperamentul O înseamnă că aliajul a fost complet recopt la starea sa cea mai moale, ceea ce îl face mai ușor de lucrat, dar cu o rezistență mult mai scăzută decât celelalte temperamente.

Care sunt aplicațiile aliajului de aluminiu 2219?

Aliajul de aluminiu 2219 este bine cunoscut pentru rezistența sa ridicată, proprietățile remarcabile de sudare și rezistența la fisurarea prin coroziune sub tensiune. Aceste calități îl fac ideal pentru o gamă largă de aplicații solicitante din mai multe sectoare. Următorul este un rezumat detaliat al principalelor aplicații ale aliajului de aluminiu 2219.

Industria aerospațială

Aliajul de aluminiu 2219 este utilizat în principal în industria aerospațială. Capacitatea aliajului de a tolera temperaturi ridicate, precum și natura sa ușoară îl fac excelent pentru numeroase componente aerospațiale, inclusiv:

• Rezervoare de combustibil
• Carcase pentru motoare de rachetă
• Componente structurale
• Componente ale navei spațiale

Aplicații marine

Aliajul de aluminiu 2219 este utilizat în industria navală pentru proprietățile sale de înaltă rezistență și rezistente la coroziune.

• –Boat Hulls
• –Structuri de navă

Industria transporturilor

Aliajul de aluminiu 2219 este utilizat într-o varietate de componente de vehicule în industria transporturilor.

• –Componente pentru aeronave
• –Vagoane de cale ferată și remorci

Structuri sudate

Sudabilitatea excepțională a aliajului de aluminiu 2219 îl face potrivit pentru fabricarea structurilor sudate.

• – Vase de presiune
• – Punți și conducte

Echipamente sportive și de agrement

Aliajul de aluminiu 2219 este ușor și rezistent, ceea ce îl face ideal pentru o varietate de aplicații sportive și recreative.

• –Cadre de bicicletă
• – Echipament de campare

Care sunt avantajele utilizării aliajului de aluminiu 2219?

Rezistență ridicată

Cu o rezistență la tracțiune de până la 455 MPa (66.000 psi) în anumite temperaturi, Aliajul de aluminiu 2219 este renumit pentru rezistența sa ridicată. Acesta se califică pentru utilizări care necesită materiale care să reziste la sarcini și presiuni majore fără defecțiuni.

Excelentă rezistență la fracturiss

Cu o rezistență excelentă la fractură, aliajul poate absorbi energia și poate opri răspândirea fisurilor. Pentru piesele supuse unor sarcini dinamice, această calitate este foarte importantă pentru fiabilitate și siguranță în utilizări importante.

Mașinabilitate bună

Aliajul de aluminiu 2219 este ușor prelucrabil, permițând fabricarea eficientă de forme și componente complicate. Această simplitate a prelucrării ușurează procesul de fabricație, permițând realizarea modelelor complicate necesare în aplicațiile de înaltă performanță.

Sudabilitate

Acest aliaj are o bună sudabilitate, în special în starea de revenire T8, permițând îmbinarea ușoară cu alte materiale. Pot fi utilizate diverse procedee de sudare fără a afecta negativ calitățile mecanice.

Rezistență la fisurarea prin coroziune sub tensiune

Aliajul de aluminiu 2219 în tempera T8 are o rezistență ridicată la fisurarea prin coroziune sub tensiune, ceea ce îl face ideal pentru componente aerospațiale în medii severe.

Rezultate în gamă largă de temperaturi

Aliajul își menține proprietățile mecanice într-o gamă largă de temperaturi de la -269°C (-452°F) la 316°C (600°F). Această stabilitate termică îl face potrivit pentru aplicații care sunt supuse unor variații extreme de temperatură.

Rezistență la coroziunee

În timp ce aliajul de aluminiu 2219 este în mod natural rezistent la coroziune datorită componentei sale de aluminiu, acesta poate fi întărit prin placare sau acoperiri de protecție, ceea ce îl face adecvat pentru utilizarea în condiții marine în care apa sărată este frecvent prezentă.

Concluzie

Aliajul de aluminiu 2219 se distinge ca un aliaj de înaltă performanță cu rezistență și durabilitate remarcabile. Temperaturile sale variate și gama largă de utilizări îl fac ideal pentru industria aerospațială, auto și navală. Înțelegerea calităților sale va permite inginerilor să utilizeze corect acest aliaj în proiectele lor.