Aleación de aluminio 2024
La aleación de aluminio 2024 es una aleación de aluminio , con 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 media . Debido a la baja resistencia a la corrosión , a menudo se reviste con aluminio o Al-1Zn para protegerlo, 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 denominó 24ST.
El 2024 se extruye habitualmente y también está disponible en forma de láminas y placas de aluminio . No suele forjarse (la aleación de aluminio 2014 relacionada sí lo hace). [3]
Propiedades básicas
La aleación de aluminio 2024 tiene una densidad de 2,78 g/cm 3 (0,1 lb/in 3 ), una conductividad eléctrica del 30 % IACS, un módulo de Young de 73 GPa (10,6 Msi) en todos los temples y comienza a fundirse a 500 °C (932 °F). [4]
Composición química
La composición de la aleación de 2024 es: [5]
- Aluminio (90,7–94,7%)
- Silicio sin mínimo, máximo 0,5% en peso
- Hierro 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 de 0,05% cada uno, 0,15% en total
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas del 2024 dependen en gran medida del temperamento 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 una resistencia máxima a la fluencia de no más de 97 MPa (14 000 psi). El material tiene una elongación (estiramiento antes de la falla máxima) de entre el 10 y el 25 %, este es el rango permitido según las especificaciones AMS aplicables.
2024-T3
La lámina T3 2024 tiene una resistencia máxima a la tracción de 400 a 430 MPa (58 a 62 ksi) y un límite elástico de al menos 270 a 280 MPa (39 a 40 ksi). Tiene un alargamiento del 10 al 15 %.
2024-T4
Solución tratada en fundición y envejecida naturalmente.
2024-T5
Enfriado mediante trabajo en caliente y envejecido artificialmente (a temperatura elevada)
2024-T351
La placa T351 temperada 2024 tiene una resistencia máxima a la tracción de 470 MPa (68 ksi) y un límite elástico de 280 MPa (41 ksi). Tiene un alargamiento del 20 %.
Usos
Debido a su alta resistencia y resistencia a la fatiga, el 2024 se usa ampliamente en aeronaves , especialmente en estructuras de alas y fuselajes bajo tensión. [6] [7] Además, dado que el material es susceptible al choque térmico, el 2024 se usa en la calificación de pruebas de líquidos penetrantes fuera de los rangos de temperatura normales. [8]
Referencias
- ^ ab 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. Construyendo la victoria: fabricación de aeronaves en el área de Los Ángeles durante 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, recuperado el 19 de abril de 2010.
- ^ ASM Aerospace Especificaciones Metales Inc., consultado el 18 de septiembre de 2019.
- ^ Información sobre el aluminio en aircraftspruce.com, consultado el 15 de agosto de 2011
- ^ Shevell, Richard S. (1989). Fundamentos del vuelo . Englewood Cliffs: Prentice Hall. Págs. 373–386. ISBN. 0-13-339060-8.
- ^ Código de calderas y recipientes a presión (BPVC) de ASME , edición de 1998, sección 5, artículo 6, subpárrafo T-653.2
Lectura adicional
- "Propiedades del aluminio forjado y aleaciones de aluminio: 2024, Alclad 2024", Propiedades y selección: aleaciones no ferrosas y materiales para usos especiales , vol. 2, ASM Handbook, ASM International, 1990, págs. 70–71.
Mesa de aleación de aluminio
