Vad är aluminiumlegering 2219?
Aluminiumlegering 2219 är en höghållfast, åldershärdbar legering som huvudsakligen består av aluminium och koppar, vilket gör den idealisk för applikationer som kräver överlägsna mekaniska egenskaper och motståndskraft mot spänningskorrosion.
Aluminiumlegering 2219 är en smidd aluminium-kopparlegering känd för sitt höga hållfasthets- och viktförhållande och hållbarhet. Den används ofta i flyg- och rymdapplikationer på grund av dess förmåga att tolerera höga temperaturer och svåra förhållanden. Skivor, plattor, stänger och profiler är vanliga användningsområden för denna legering.
Vilka är beteckningarna och standarderna?
Förutom sitt populära namn betecknas aluminiumlegering 2219 som UNS A92219 och AlCu6Mn i flera standarder som ASTM B209 och ISO 6361, som anger kraven för aluminiumlegeringar.
Vilken är den kemiska sammansättningen av aluminiumlegering 2219?
Aluminiumlegering 2219 är mestadels tillverkad av aluminium och koppar, med några andra element tillsatta för att förbättra dess mekaniska egenskaper. Den normala kemiska sammansättningen är som följer.
| Element | Innehåll (%) |
|---|---|
| Aluminium (Al) | 93,0 (min) |
| Koppar (Cu) | 5.8 – 6.8 |
| Mangan (Mn) | 0.2 – 0.4 |
| Magnesium (Mg) | 0.02 – 0.3 |
| Zirkonium (Zr) | 0.1 – 0.25 |
| Titan (Ti) | 0.02 – 0.10 |
| Järn (Fe) | Max 0,3 |
| Kisel (Si) | Max 0,2 |
| Zink (Zn) | Max 0,1 |
| Vanadin (V) | 0.05 – 0.15 |
Egenskaper hos aluminiumlegering 2219
Mekaniska egenskaper
- –Töjhållfasthet: Varierar från 172 MPa (24,9 ksi) till 476 MPa (69,0 ksi) beroende på anlöpningsförhållande.
- –Yield Strength: den är cirka 290 MPa (42.000 psi).
- –Brottförlängning: varierar mellan 3% och 14%, vilket visar legeringens duktilitet.
- –Elasticitetsmodul: Cirka 73,8 GPa (10.700 ksi), vilket indikerar styvhet.
- –Brottseghet: Hög brottseghet förhindrar spricktillväxt.
Fysikaliska egenskaper
- –Densitet: Cirka 2,84 g/cm³ (0,103 lb/in³).
- –Smältpunkt: Ligger inom intervallet 543°C till 643°C (1010°F till 1190°F).
- –Termisk konduktivitet: Mellan 116 W/m-K och 170 W/m-K, vilket är viktigt för applikationer som involverar värmeavledning.
- –Specifik värmekapacitet: Cirka 864 J/kg-K, vilket indikerar dess förmåga att absorbera värme.
Termiska egenskaper
- –Koefficient för termisk expansion: Ca 22,3 μm/m⋅°C.Vid rumstemperatur ökar 22,3*μm*/*m*⋅°*C* till 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* vid höga temperaturer (ca 250°C).
- Termisk konduktivitet: Från 120 W/m⋅K120*W*/*m*⋅*K*, perfekt för värmekontroll i flyg- och rymdtillämpningar.
Korrosionsbeständighet
Medan aluminiumlegering 2219 har stark beständighet mot spänningskorrosion i T8-tempereringen, gör dess kopparkoncentration den mindre korrosionsbeständig än andra aluminiumlegeringar. För att öka dess korrosionsbeständighet.
- -Den kan vara klädd i ren metall eller behandlad med skyddsbeläggningar.
Svetsbarhet och maskinbearbetbarhet
- -Aluminiumlegering 2219 är lätt att svetsa, men svetsning kan ändå minska dess korrosionsbeständighet. För att återställa dess mekaniska egenskaper måste den genomgå adekvat värmebehandling efter svetsning.
- -Har god bearbetbarhet i glödgat tillstånd, vilket möjliggör effektiva formnings- och formningsprocedurer.
Temperaturområde
Aluminiumlegering 2219 är användbar över ett brett temperaturområde:
- -Effektiv från så lågt som -452°F (-269°C) upp till ca 600°F (316°C), vilket gör den lämplig för extrema miljöer som finns i flyg- och rymdtillämpningar.
Vilka temperaturer har aluminiumlegering 2219?
Aluminium 2219 värmebehandlas vanligen för att uppnå önskade egenskaper. Temperaturbeteckningarna hjälper till att definiera den exakta bearbetning som den har genomgått och som påverkar dess mekaniska egenskaper.
- -**T87:** Legeringen värmebehandlas för att förbättra dess mekaniska egenskaper och kallbearbetas sedan för att öka hållfastheten. Denna härdning ger en balans mellan styrka och duktilitet.
- –T851: Detta härdningsvarv liknar T6 men innehåller fler avspänningstekniker. Avspänningstekniken, som omfattar mekanisk sträckning, bidrar till att minska inre spänningar och förbättra dimensionsstabiliteten.
- –T6: T6-anlöpningen ger den högsta hållfasthet som kan uppnås genom värmebehandling. Materialet lösningsvärmebehandlas först för att lösa upp lösliga komponenter och åldras sedan för att fälla ut faser som ökar hållfastheten.
- –T3: Det liknar T6, men med mindre artificiell åldring. Legeringen lösningsvärmebehandlas och får sedan mogna naturligt. Detta ger lägre hållfasthet än T6, men högre duktilitet och seghet.
- –T4: T4-anlöpningen är något starkare än T3, men fortfarande mer duktil. Denna anlöpning ger måttlig hållfasthet och ökad bearbetbarhet.
- –O: O-temperering innebär att legeringen har glödgats helt till sitt mjukaste tillstånd, vilket gör den lättare att arbeta med, men med mycket lägre hållfasthet än de andra tempereringarna.
Vilka är användningsområdena för aluminiumlegering 2219?
Aluminiumlegering 2219 är välkänd för sin höga hållfasthet, enastående svetsegenskaper och motståndskraft mot spänningskorrosionssprickor. Dessa egenskaper gör den idealisk för ett brett spektrum av krävande applikationer inom flera sektorer. Nedan följer en detaljerad sammanfattning av aluminiumlegering 2219:s viktigaste användningsområden.
Flyg- och rymdindustrin
Aluminiumlegering 2219 används mest inom flygindustrin. Legeringens förmåga att tolerera höga temperaturer samt dess lätta vikt gör den utmärkt för många flyg- och rymdkomponenter, inklusive:
- Bränsletankar
- Höljen till raketmotorer
- Strukturella komponenter
- Komponenter till rymdfarkoster
Marina tillämpningar
Aluminiumlegering 2219 används inom marinindustrin för sina högbelastande och korrosionsbeständiga egenskaper.
- –Båtskrov –Båtskrov
- –Fartygskonstruktioner
Transportindustri
Aluminiumlegering 2219 används i en mängd olika fordonskomponenter inom transportindustrin.
- –Flygplanskomponenter
- –Rälsbussar och släpvagnar
Svetsade konstruktioner
Aluminiumlegering 2219:s exceptionella svetsbarhet gör den lämplig för tillverkning av svetsade strukturer.
- –Tryckkärl
- –Bridges och rörledningar
Sport- och fritidsutrustning
Aluminiumlegering 2219 är lätt och elastisk, vilket gör den idealisk för en mängd olika sport- och fritidsapplikationer.
- –Cykelramar
- –Campingutrustning
Vilka är fördelarna med att använda aluminiumlegering 2219?
Hög styrka
Med en draghållfasthet på upp till 455 MPa (66.000 psi) i vissa temperaturer är aluminiumlegering 2219 känd för sin höga hållfasthet. Detta kvalificerar för användningsområden som kräver att material ska motstå stora belastningar och tryck utan att gå sönder.
Utmärkt frakturtålighetss
Med utmärkt brottseghet kan legeringen absorbera energi och stoppa spridningen av sprickor. För delar som utsätts för dynamiska belastningar är denna egenskap mycket viktig för tillförlitlighet och säkerhet i viktiga användningsområden.
God maskinbearbetbarhet
Aluminiumlegering 2219 är lätt att bearbeta, vilket möjliggör effektiv tillverkning av komplicerade former och komponenter. Denna enkla bearbetning gör tillverkningsprocessen enklare, vilket möjliggör de komplicerade konstruktioner som krävs i högpresterande applikationer.
Svetsbarhet
Denna legering har god svetsbarhet, särskilt i T8-anlöpningstillståndet, vilket möjliggör enkel sammanfogning med andra material. Olika svetsprocesser kan användas utan att de mekaniska egenskaperna påverkas negativt.
Motståndskraft mot spänningskorrosionssprickor
Aluminiumlegering 2219 i T8-härdning har hög motståndskraft mot spänningskorrosionssprickor, vilket gör den idealisk för flyg- och rymdkomponenter i svåra miljöer.
Prestanda inom brett temperaturområde
Legeringen bibehåller sina mekaniska egenskaper över ett brett temperaturområde från -269°C (-452°F) till 316°C (600°F). Denna termiska stabilitet gör den lämplig för applikationer som utsätts för extrema temperaturväxlingar.
Korrosionsbeständighete
Aluminiumlegering 2219 är naturligt korrosionsbeständig tack vare sin aluminiumkomponent, men den kan förstärkas genom plätering eller skyddsbeläggning, vilket gör den lämplig för användning i marina miljöer där saltvatten ofta förekommer.
Slutsats
Aluminiumlegering 2219 utmärker sig som en högpresterande legering med anmärkningsvärd styrka och hållbarhet. Dess olika temperaturer och breda användningsområden gör den idealisk för flyg-, fordons- och marinindustrin. Att förstå dess egenskaper gör det möjligt för ingenjörer att använda denna legering på rätt sätt i sina projekt.
