各合金には、ベース アルミニウムに特定の有益な品質を与える特定の割合の合金元素が含まれています。2024 アルミニウム合金では、これらの元素の割合は公称で銅 4.4%、マグネシウム 1.5%、マンガン 0.6% です。銅、マグネシウム、およびマンガンはアルミニウム合金の強度を大幅に向上させるため、強度が高くなります。ただし、この力にはマイナス面があります。2024 アルミニウムに含まれる銅の割合が高いため、耐食性が大幅に低下します。通常、微量の不純物元素 (シリコン、鉄、亜鉛、チタンなど)、ただし、これらは購入者の要求に応じて意図的に公差が与えられているだけです。その密度は 2.77g/cm3 (0.100 lb/in3) で、純アルミニウム (2.7g/cm3、0.098 lb) よりわずかに高くなります。 /in3).2024 アルミニウムは機械加工が非常に簡単で、機械加工性が優れているため、必要に応じて切断および押し出しが可能です。
前述のように、裸の 2024 アルミニウム合金は、他のほとんどのアルミニウム合金よりも簡単に腐食します。純粋なアルミニウムまたは別の合金でさえあり、バージン合金をクラッド層の間に挟むことができるクラッド金属シートで最も人気があります.クラッドアルミニウムは非常に人気があるため、さまざまなAlClad製品が開発され、最高の2024 などの弱腐食性合金の両方の世界。この開発により、2024 アルミニウムは、裸の合金が通常劣化する場所で強度を達成できるため、特に有用になります。
2xxx、6xxx、および 7xxx シリーズなどの一部のアルミニウム合金は、熱処理と呼ばれるプロセスを使用して強化できます。このプロセスでは、合金を特定の温度に加熱して、合金元素を母材に混合または「均質化」し、次にこのステップは「溶体化熱処理」と呼ばれます。これらの元素は不安定であり、ワークピースが冷却されると、アルミニウムの「溶液」から化合物として析出します (たとえば、銅原子が析出します)。これらの化合物は、「時効」として知られるプロセスであるアルミニウムの微細構造と相互作用することにより、合金の全体的な強度を高めます。これらの手順の実行方法に応じて、2024-T4、2024-T59、2024-T6 など。
タイプ 2024 アルミニウムの最高の強度品質は、その組成だけでなく、その熱処理プロセスにも由来します。多くの異なる手順またはアルミニウムの「焼き戻し」があります (指定 -Tx が与えられた場合、x は 1 ～ 5 桁の長い数字です)。 ）、同じ合金ですが、すべて独自の特性を持っています.「T」の後の最初の数字は基本的な熱処理方法を示し、オプションの2番目から5番目の数字は特定の製造品質を示します.例えば、 2024-T42 焼き戻し、「4」は合金が溶体化処理され、自然時効されていることを示しますが、「2」は金属がバイヤーによって熱処理されなければならないことを示します。システムは混乱を招く可能性があるため、この記事ではより基本的な強化された 2024-T4 アルミニウムの強度値のみが表示されます。
アルミニウム合金を指定するために使用できる特定の機械的特性があります。2024 アルミニウムなどの合金の場合、いくつかの重要な測定値は、極限強度、降伏強度、せん断強度、疲労強度、および弾性係数とせん断係数です。これらの値は、材料の機械加工性、強度、および潜在的な用途に関するアイデアは、以下の表 1 にまとめられています。
降伏強度と極限強度は、それぞれ合金試験片の非永久変形と永久変形を引き起こす最大応力です。これらの値の詳細については、7075 アルミニウム合金に関する記事を参照してください。建物や安全装置など、永久的な変形が発生してはならない静的用途で使用されます.2024 アルミニウムは、469 MPa (68,000 psi) および 324 MPa (47,000 psi) という優れた極限強度と降伏強度を備えており、高強度用途に魅力的です。アルミチューブなどの構造材。
最後に、弾性率とせん断弾性率は、特定の材料がどの程度「弾性的」に変形するかを示すパラメータです。これらは、永久変形に対する材料の抵抗力を示します。2024 アルミニウム合金の弾性率は 73.1 GPa です。 (10,600 ksi) と 28 GPa (4,060 ksi) のせん断弾性率で、7075 アルミニウムなどの他の高強度航空機用合金よりもさらに高い値です。
タイプ 2024 アルミニウムは、優れた機械加工性、優れた加工性、高強度を備え、クラッドで耐食性を確保できるため、航空機や車両の用途に最適です。
投稿時間: 2022 年 6 月 30 日