La aleación de aluminio 2024 es una aleación de aluminio , con el cobre como elemento de aleación principal. Se utiliza en aplicaciones que requieren una alta relación resistencia / peso, así como una buena resistencia a la fatiga . Es soldable solo mediante soldadura por fricción y tiene una maquinabilidad promedio . Debido a la baja resistencia a la corrosión , a menudo se recubre con aluminio o Al-1Zn para su protección, aunque esto puede reducir la resistencia a la fatiga. [1] [2] En sistemas de terminología más antiguos, las aleaciones de la serie 2XXX se conocían como duraluminio , y esta aleación se llamaba 24ST.
2024 se extruye comúnmente y también está disponible en forma de láminas y placas de alclad. No se suele forjar ( aunque sí lo es la aleación de aluminio de 2014 relacionada ). [3]
Propiedades básicas
La aleación de aluminio 2024 tiene una densidad de 2,78 g / cm³ (0,1 lb / in³), conductividad eléctrica de 30% IACS, módulo de Young de 73 GPa (10,6 Msi) en todos los temperamentos y comienza a fundirse a 500 ° C (932 ° F). ). [4]
La composición de la aleación de aluminio 2024 incluye aproximadamente 4,3–4,5% de cobre , 0,5–0,6% de manganeso , 1,3–1,5% de magnesio y menos de medio por ciento de silicio, zinc, níquel, cromo, plomo y bismuto.
Composición química
La composición de la aleación de 2024 es: [5]
- Silicio sin mínimo, máximo 0,5% en peso
- Planchar sin mínimo, máximo 0.5%
- Cobre mínimo 3.8%, máximo 4.9%
- Manganeso mínimo 0.3, máximo 0.9%
- Magnesio mínimo 1,2%, máximo 1,8%
- Cromo sin mínimo, máximo 0,1%
- Zinc sin mínimo, máximo 0,25%
- Titanio sin mínimo, máximo 0,15%
- Otros elementos no más del 0,05% cada uno, 0,15% en total
- Resto de aluminio (90,7% -94,7%)
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de 2024 dependen en gran medida del temple del material. [1]
2024-O
El aluminio templado 2024-O no tiene tratamiento térmico. Tiene una resistencia máxima a la tracción de 140 a 210 MPa (21 a 30 ksi) y un límite elástico máximo de no más de 97 MPa (14 000 psi). El material tiene un alargamiento (estiramiento antes de la falla final) del 10 al 25%, este es el rango permitido según las especificaciones de AMS aplicables.
2024-T3
La lámina T3 temple 2024 tiene una resistencia máxima a la tracción de 400–430 MPa (58–62 ksi) y un límite elástico de al menos 270–280 MPa (39–40 ksi). Tiene un alargamiento del 10-15%.
2024-T4
Solución tratada y envejecida naturalmente.
2024-T5
Enfriado por trabajo en caliente y envejecido artificialmente (a temperatura elevada)
2024-T351
La placa T351 temple 2024 tiene una resistencia máxima a la tracción de 470 MPa (68 ksi) y un límite elástico de 280 MPa (41 ksi). Tiene alargamiento del 20%.
Usos
Debido a su alta resistencia y resistencia a la fatiga, 2024 se usa ampliamente en aviones , especialmente en estructuras de ala y fuselaje bajo tensión. [6] [7] Además, dado que el material es susceptible a choque térmico, 2024 se utiliza en la calificación de pruebas de líquidos penetrantes fuera de los rangos de temperatura normales. [8]
Referencias
- ^ a b Hoja de datos de Alcoa 2024 Archivado el 27 de agosto de 2006 en Wayback Machine (pdf), consultado el 13 de octubre de 2006
- ^ Parker, Dana T. Building Victory: Fabricación de aviones en el área de Los Ángeles en la Segunda Guerra Mundial, págs. 39, 87, 118, Cypress, CA, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Manual estándar de Marks para ingenieros mecánicos, 8.a edición, McGraw Hill, págs. 6-52 y 6-57
- ^ Datos de propiedades del material: Aluminio 2024 , obtenido el 19 de abril de 2010.
- ^ ASM Aerospace Specifications Metals Inc. , consultado el 18 de septiembre de 2019.
- ^ Información de aluminio en aircraftspruce.com , consultado el 15 de agosto de 2011
- ^ Shevell, Richard S. (1989). Fundamentos de vuelo . Acantilados de Englewood: Prentice Hall. págs. 373–386. ISBN 0-13-339060-8.
- ^ Código ASME para calderas y recipientes a presión (BPVC) Edición 1998, Sección 5, Artículo 6, Subpárrafo T-653.2
Otras lecturas
- "Propiedades de aluminio forjado y aleaciones de aluminio: 2024, Alclad 2024", Propiedades y selección: aleaciones no ferrosas y materiales para fines especiales , Vol 2, Manual de ASM, ASM International, 1990, págs. 70–71.