Každá slitina obsahuje specifické procento legujících prvků, které dávají základnímu hliníku určité prospěšné vlastnosti. Ve slitině hliníku z roku 2024 jsou tyto procenta prvků nominálně 4,4 % mědi, 1,5 % hořčíku a 0,6 % manganu. Toto rozdělení vysvětluje, proč je hliník z roku 2024 známý pro své vysoká pevnost, protože měď, hořčík a mangan výrazně zvyšují pevnost hliníkových slitin. Tato síla má však nevýhodu. Vysoký podíl mědi v hliníku z roku 2024 výrazně snižuje jeho odolnost proti korozi. Obvykle jsou zde stopová množství nečistot (křemík , železo, zinek, titan atd.), ale to jsou pouze záměrně dané tolerance na žádost kupujícího. Jeho hustota je 2,77 g/cm3 (0,100 lb/in3), o něco vyšší než u čistého hliníku (2,7 g/cm3, 0,098 lb /in3).2024 hliník se velmi snadno obrábí a má dobrou obrobitelnost, což umožňuje jeho řezání a vytlačování v případě potřeby.
Jak již bylo zmíněno, holé hliníkové slitiny 2024 korodují snadněji než většina ostatních hliníkových slitin. Výrobci to obcházejí potažením těchto citlivých slitin vrstvou kovu odolného proti korozi (tzv. „galvanizace“ nebo „plátování“). Tento povlak je někdy vysoce odolný čistý hliník nebo dokonce jiná slitina a je nejoblíbenější u plátovaných plechů, kde může být původní slitina vložena mezi plátované vrstvy. Plátovaný hliník je tak populární, že byla vyvinuta a široce používána řada produktů AlClad, které poskytují to nejlepší oba světy pro slabě korozivní slitiny, jako je 2024. Díky tomuto vývoji je hliník 2024 zvláště užitečný, protože jeho pevnosti lze dosáhnout tam, kde by se holé slitiny normálně degradovaly.
Některé slitiny hliníku, jako jsou řady 2xxx, 6xxx a 7xxx, lze zpevnit pomocí procesu zvaného tepelné zpracování. Tento proces zahrnuje zahřátí slitiny na určitou teplotu, aby se legující prvky smíchaly nebo „homogenizovaly“ na základní kov a poté kalení v roztoku, aby se prvky uzamkly na místě. Tento krok se nazývá „tepelné zpracování roztoku“. Tyto prvky jsou nestabilní, a když se obrobek ochladí, vysrážejí se z „roztoku“ hliníku jako sloučeniny (například atomy mědi se vysrážejí Tyto sloučeniny zvyšují celkovou pevnost slitiny interakcí s mikrostrukturou hliníku, což je proces známý jako „stárnutí“. Porozumění procesu tepelného zpracování a stárnutí je důležité, protože hliník 2024 se dodává v mnoha typech a má označení. jako 2024-T4, 2024-T59, 2024-T6 atd., v závislosti na tom, jak se tyto kroky provádějí.
Nejlepší pevnostní vlastnosti hliníku typu 2024 pocházejí nejen z jeho složení, ale také z procesu tepelného zpracování. Existuje mnoho různých postupů neboli „kalení“ hliníku (s označením -Tx, kde x je dlouhé 1 až 5místné číslo ), a přestože se jedná o stejnou slitinu, všechny mají své vlastní jedinečné vlastnosti. První číslice za „T“ označuje základní metodu tepelného zpracování a volitelná druhá až pátá číslice označuje specifickou kvalitu výroby. Například v tempera 2024-T42, „4“ označuje, že slitina je tepelně zpracována roztokem a přirozeně stárla, ale „2“ znamená, že kov musí být tepelně zpracován kupujícím. Systém může být matoucí, proto v tomto článku zobrazí pouze hodnoty pevnosti pro základnější temperovaný hliník 2024-T4.
Existují určité mechanické vlastnosti, které lze použít ke specifikaci hliníkových slitin. U slitin, jako je hliník 2024, jsou některá důležitá měření konečná pevnost, mez kluzu, pevnost ve smyku, únavová pevnost a moduly pružnosti a smyku. Tyto hodnoty poskytnou představu o obrobitelnosti, pevnosti a potenciálním využití materiálu a jsou shrnuty v tabulce 1 níže.
Mez kluzu a mez pevnosti jsou maximální napětí, která způsobují netrvalou a trvalou deformaci vzorků slitiny, v tomto pořadí. Pro podrobnější diskusi o těchto hodnotách navštivte náš článek o hliníkové slitině 7075. Jsou důležité, když slitiny se používají ve statických aplikacích, kde by nemělo docházet k trvalé deformaci, jako jsou budovy nebo bezpečnostní zařízení. 2024 hliník má působivou mez pevnosti a meze kluzu 469 MPa (68 000 psi) a 324 MPa (47 000 psi), díky čemuž je atraktivní pro vysokou pevnost konstrukční materiály, jako jsou hliníkové trubky.
A konečně, modul pružnosti a modul ve smyku jsou parametry, které ukazují, jak „elastický“ se daný materiál deformuje. Poskytují dobrou představu o odolnosti materiálu vůči trvalé deformaci. Hliníková slitina 2024 má modul pružnosti 73,1 GPa. (10 600 ksi) a modul ve smyku 28 GPa (4 060 ksi), který je dokonce vyšší než u jiných vysokopevnostních leteckých slitin, jako je hliník 7075.
Hliník typu 2024 se vyznačuje vynikající obrobitelností, dobrou zpracovatelností, vysokou pevností a lze jej pokrýt tak, aby odolal korozi, což z něj činí vynikající volbu pro aplikace v letadlech a vozidlech.
Čas odeslání: 30. června 2022