تحتوي كل سبيكة على نسب محددة من عناصر السبائك التي تعطي الألومنيوم الأساسي صفات مفيدة معينة ، وفي سبائك الألومنيوم 2024 ، تكون نسب هذه العناصر اسميًا 4.4٪ نحاس ، 1.5٪ مغنيسيوم ، و 0.6٪ منغنيز ، وهذا التقسيم يفسر سبب شهرة الألومنيوم 2024 به. قوة عالية ، حيث أن النحاس والمغنيسيوم والمنغنيز تزيد بشكل كبير من قوة سبائك الألومنيوم ، ومع ذلك فإن هذه القوة لها جانب سلبي ، حيث أن النسبة العالية من النحاس في الألومنيوم 2024 تقلل بشكل كبير من مقاومة التآكل ، وعادة ما تكون هناك كميات ضئيلة من عناصر الشوائب (السيليكون والحديد والزنك والتيتانيوم وما إلى ذلك) ، ولكن يتم إعطاء هذه التفاوتات عن قصد فقط بناءً على طلب المشتري. تبلغ كثافتها 2.77 جم / سم 3 (0.100 رطل / بوصة 3) ، وهي أعلى قليلاً من الألومنيوم النقي (2.7 جم / سم 3 ، 0.098 رطل) /in3).2024 من السهل جدًا استخدام الألومنيوم في الماكينة ولديه قدرة ميكانيكية جيدة ، مما يسمح بقطعه وبثقه عند الحاجة.
كما ذكرنا سابقًا ، تتآكل سبائك الألومنيوم العارية 2024 بسهولة أكبر من معظم سبائك الألومنيوم الأخرى ، ويتغلب المصنعون على هذا من خلال طلاء هذه السبائك الحساسة بطبقة من المعدن المقاوم للتآكل (تسمى "الجلفنة" أو "الكسوة"). نقاوة الألومنيوم أو حتى سبيكة أخرى ، وهي الأكثر شيوعًا في الصفائح المعدنية المكسوة ، حيث يمكن وضع السبيكة البكر بين طبقات الكسوة. يحظى الألمنيوم المصقول بشعبية كبيرة بحيث تم تطوير مجموعة من منتجات AlClad واستخدامها على نطاق واسع لتقديم أفضل ما في كلا العالمين للسبائك ضعيفة التآكل مثل 2024 هذا التطور يجعل الألومنيوم 2024 مفيدًا بشكل خاص لأنه يمكن تحقيق قوته حيث تتحلل السبائك العارية بشكل طبيعي.
يمكن تقوية بعض سبائك الألومنيوم ، مثل سلسلة 2xxx و 6xxx و 7xxx ، باستخدام عملية تسمى المعالجة الحرارية. تتضمن العملية تسخين السبيكة إلى درجة حرارة معينة لخلط أو "تجانس" عناصر السبائك في المعدن الأساسي ، ثم التبريد في محلول لقفل العناصر في مكانها ، وتسمى هذه الخطوة "المعالجة الحرارية للمحلول". هذه العناصر غير مستقرة ، وعندما تبرد قطعة العمل ، فإنها تترسب من "محلول" الألومنيوم كمركبات (على سبيل المثال ، سوف تترسب ذرات النحاس تعمل هذه المركبات على زيادة القوة الإجمالية للسبيكة من خلال التفاعل مع بنية الألمنيوم الدقيقة ، وهي عملية تعرف باسم "الشيخوخة". يعد فهم المعالجة الحرارية للمحلول وعملية التقادم أمرًا مهمًا لأن الألومنيوم 2024 يأتي في العديد من الأنواع ويتم إعطاؤه تسميات مثل 2024-T4 و 2024-T59 و 2024-T6 وما إلى ذلك ، اعتمادًا على كيفية تنفيذ هذه الخطوات.
لا تأتي أفضل صفات قوة الألومنيوم من النوع 2024 من تركيبته فحسب ، بل تأتي أيضًا من عملية المعالجة الحرارية الخاصة به. هناك العديد من الإجراءات المختلفة أو "تقسية" الألومنيوم (بالنظر إلى التعيين -Tx ، حيث x هو رقم طويل مكون من 1 إلى 5 أرقام ) ، وعلى الرغم من أنها نفس السبيكة ، إلا أنها تتمتع جميعًا بخصائص فريدة خاصة بها. يشير الرقم الأول بعد الحرف "T" إلى طريقة المعالجة الحرارية الأساسية ، بينما تشير الأرقام الاختيارية من الثاني إلى الخامس إلى جودة التصنيع المحددة. 2024-T42 ، يشير "4" إلى أن السبيكة هي محلول معالج بالحرارة وقديمة بشكل طبيعي ، ولكن "2" تشير إلى أن المعدن يجب أن تتم معالجته بالحرارة من قبل المشتري. يمكن أن يصبح النظام مربكًا ، لذلك في هذه المقالة نحن سيُظهر فقط قيم القوة لألومنيوم 2024-T4 الأساسي.
هناك خصائص ميكانيكية معينة يمكن استخدامها لتحديد سبائك الألومنيوم ، فبالنسبة لسبائك مثل الألومنيوم 2024 ، فإن بعض القياسات المهمة هي القوة المطلقة ، وقوة الخضوع ، وقوة القص ، ومقاومة التعب ، ومعايير المرونة والقص ، وستعطي هذه القيم قيمة فكرة عن التشغيل الآلي والقوة والاستخدامات المحتملة للمادة وتم تلخيصها في الجدول 1 أدناه.
تعتبر قوة الغلة والقوة القصوى من الضغوط القصوى التي تسبب تشوهًا غير دائم ودائم لعينات السبائك ، على التوالي ، لمزيد من المناقشة المتعمقة لهذه القيم ، لا تتردد في زيارة مقالتنا عن سبائك الألومنيوم 7075 ، فهي مهمة عند صناعة السبائك. تُستخدم في التطبيقات الثابتة حيث لا ينبغي أن يحدث تشوه دائم ، كما هو الحال في المباني أو معدات السلامة. 2024 الألومنيوم له قوة مذهلة ومثيرة للإعجاب تبلغ 469 ميجا باسكال (68000 رطل / بوصة مربعة) و 324 ميجا باسكال (47000 رطل / بوصة مربعة) ، مما يجعله جذابًا للقوة العالية المواد الإنشائية مثل أنابيب الألومنيوم.
أخيرًا ، معامل المرونة ومعامل القص هما معلمتان توضحان مدى "مرونة" مادة معينة للتشوه. تعطيان فكرة جيدة عن مقاومة المادة للتشوه الدائم. سبيكة الألومنيوم 2024 لها معامل مرونة 73.1 جيجا باسكال (10،600 ksi) ومعامل القص 28 جيجا باسكال (4060 ksi) ، وهو أعلى حتى من سبائك الطائرات عالية القوة الأخرى مثل الألومنيوم 7075.
يتميز الألمنيوم من نوع 2024 بقدرة ميكانيكية ممتازة ، وقابلية تشغيل جيدة ، وقوة عالية ، ويمكن تغطيته لمقاومة التآكل ، مما يجعله خيارًا ممتازًا لتطبيقات الطائرات والمركبات.
الوقت ما بعد: 30 يونيو - 2022