2024 アルミニウムは、アルミニウム-銅-マグネシウム (2xxx) 系合金の中で最もよく知られている合金であり、古典的な航空宇宙用シート合金です。{1}高強度、良好な耐疲労性、優れた機械加工性を兼ね備えているため、航空機の外板、胴体パネル、翼構造、ミサイル部品などに何十年も使用されてきました。このガイドでは、その組成、焼き戻し、機械的特性、および正しい仕様について説明します。
化学組成と基本特性
ASTM B209およびアルミニウム協会登録によると、2024年には銅3.8-4.9%、マグネシウム1.2〜1.8%、マンガン0.30〜0.90%、シリコン最大0.50%、鉄最大0.50%、亜鉛最大0.25%、チタン最大0.15%、クロム最大0.10%、残部アルミニウムが含まれています。銅とマグネシウムは析出硬化をもたらし、2024 に特徴的な強度を与えます。密度は約 2.78 g/cm3、弾性率は約 73 GPa です。 2024 には銅が含まれているため、腐食環境では保護仕上げが必要です。純アルミニウムの表面層を備えた alclad バージョンは、耐食性が重要な航空宇宙用シートの標準です。
焼き戻しと熱処理
2024 は、いくつかの焼き戻しで提供される熱処理可能な合金です。-
2024-O:焼き鈍しされた最も柔らかい状態で、熱処理前の成形に使用されます。
2024-T3:溶体化熱処理、冷間加工、自然時効処理。標準的な高強度シートの質-。
2024-T4:T3 の冷間加工ステップを行わずに、溶体化熱処理および自然時効処理を施したもの。{0}}
2024-T351:溶体化熱処理、延伸による応力除去、自然時効処理。平坦性と被削性を向上させた標準プレートテンパーです。
2024-T851:溶体化熱処理、応力除去、および人工時効処理により、強度と耐食性が向上します。
代表的な機械的特性
| 財産 | 2024-O | 2024-T3（シート） | 2024-T351（プレート） |
|---|---|---|---|
| 抗張力 | 185 ～ 220 MPa (代表値) | 435MPa以上 | 440MPa以上 |
| 降伏強さ | 約95MPa | 最小 290 MPa (通常 345 MPa) | 325MPa以上 |
| 伸長 | 15%以上 | 10%以上 | 10%以上 |
| 弾性率 | 73GPa | 73GPa | 73GPa |
| ブリネル硬さ | 約49HB | 約120HB | 約120HB |
シートとプレートの値は ASTM B209 に準拠します。正確な最小値は厚さと製品の形状によって異なります。航空宇宙調達の場合、材料は通常、AMS 4035 または AMS 4037 (ベア シート)、AMS 4040/4041 (alclad)、および QQ-A- 250/4 または QQ-A-250/5 のレガシー仕様に従って注文されます。
航空宇宙および産業用途
2024-T3 シートは、航空機の胴体外板、翼外板、構造パネルの古典的な素材であり、高い耐疲労性と強度対重量比が不可欠です。--重量比. 2024-T351 プレートは、厳しい繰り返し荷重に耐える隔壁、リブ、機械加工された構造部材に使用されます。 Alclad 2024-T3 シートは、重量を増やすことなく腐食保護が必要な場合に指定されています。航空宇宙以外では、2024 はトラックの車輪、プロペラ、ファスナー (リベット)、化学装置、高性能工具などに現れます。 O および T42 条件は、部品を最初に成形し、その後エージングする必要がある場合にも使用されます。
製造および腐食に関する注意事項
2024 マシンは優れており、それが機械加工された航空機の構造を支配する理由です。 5xxx および 6xxx 合金に比べて溶接性が悪く、通常はリベット留め、ボルト締め、または接着によって接合されます。融着溶接には特別なフィラーと溶接後の熱処理が必要です。- Bare 2024 は海洋環境では剥離や応力腐食割れの影響を受けやすいため、陽極酸化、塗装、またはアルクラッド被覆によって保護する必要があります。- 2024 は、高温では約 125-150 ℃まで 7075 より優れた強度を保持するため、一部の温間使用構造部品に好まれます。
よくある質問
一般的な質別は O (焼きなまし)、板材の場合は H12/H14/H16/H18 (H2x 相当)、厚板の場合は H112 または F です。焼き戻しは、成形操作と必要な最終強度によって選択されます。
EN 573-3 および ISO 209 は化学組成を定義し、EN 485-2 はシートの機械的特性を定義し、GB/T 3880.2 は中国の同等物、ASTM B209 は米国の製品規格を定義します。
乾燥した状態で、保護用の挟み込みをした状態で床から離して保管し、束をスチールやその他の金属から離し、表面に傷や汚れがつかないように慎重に扱ってください。
はい、ただし溶接性は合金族によって異なります。3xxx および 5xxx 合金は容易に溶接し、6xxx 合金は良好な強度で溶接し、1xxx 純合金は非構造用途で容易に溶接します。-。
ミル仕上げは標準です。建築および装飾サービスには、明るい仕上げ、エンボス加工、陽極酸化仕上げ、およびカラーコーティングされた仕上げをご利用いただけます。{0}仕上げは注文時に指定されます。
通常、シートは 0.2 mm から 6.0 mm、プレートは 6 mm 以上で供給され、コイル幅はミルの能力と注文された焼き戻しに応じて 500 mm から約 2000 mm になります。
