Hliník a hliníkové slitiny · Al-Cu / letecké

2024

Vysokopevnostní Al-Cu slitina s velmi dobrou únavovou pevností, typická pro letectví a vysoce namáhané plechové díly.

pevnosť

letectvo

Popis materiálu

2024 je vysokopevnostná Al-Cu-Mg zliatina, tradične používaná v leteckom priemysle. Po vytvrdení (T3/T351) dosahuje pevnosti porovnateľné s niektorými oceľami pri tretinovej hmotnosti. Nevýhodou je znížená korózna odolnosť — často sa dodáva ako Alclad (plakovaná čistým Al).

Mechanické a fyzikální vlastnosti

Hustota

2,78 g/cm³

Teplota tání

500–638 °C

Pevnost v tahu (Rm)

470–490 MPa (T3)

Mez kluzu (Rp0,2)

325–345 MPa (T3)

Tažnost (A)

10–18 %

Tvrdost

120 HB

Tepelná vodivost

121 W/(m·K)

El. vodivost

~30 % IACS

Max. provozní T

~150 °C

Modul pružnosti (E)

73 GPa

Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.

Chemické složení

Al zvyšok, Cu 3,8–4,9 %, Mg 1,2–1,8 %, Mn 0,3–0,9 %

Označení

EN / DIN: EN AW-2024
ASTM / AISI / UNS: AA2024
ČSN: neuvedené

Typické použití

letecké plechy
výztuhy
trupové díly
konstrukční díly

Hlavní vlastnosti

vysoká pevnost
dobrá únavová pevnost
horší korozní odolnost

Zpracování

Obrobitelnost

dobrá

Svařitelnost

omezená

Povrchové úpravy

alclad

náter

eloxovanie s kontrolou

Dostupnost a cena

Dostupnost

plechy a desky spíše přes specialisty

Cena

střední až vyšší

Výhody a nevýhody

Výhody

vysoký pomer pevnosť/hmotnosť
dobrá odolnosť voči únave
dobrá obrábateľnosť v stave T3/T4

Nevýhody

slabá korózna odolnosť — nutná ochrana / Alclad
veľmi obmedzená zvariteľnosť tavným zváraním
citlivá na medzikryštálovú koróziu

Typické zpracování

frézovanie

vŕtanie

tepelné spracovanie T3/T4/T351

nitovanie

Alternativy

7075

ešte vyššia pevnosť, ale drahšie

6082

keď je nutná zvariteľnosť

Aplikace a použití

Letectvo

poťahy krídel (Alclad plechy)
nosníky
spojovací materiál (rivety)
diely trupu

Obrana

balistické konštrukcie
diely puzdier

Motorsport

mechanické komponenty s vysokou pevnosťou pri opakovanom zaťažení

Priemysel

ozubenia
hriadele s vysokou únavovou pevnosťou

Obrábění (CNC parametry)

Obrobitelnost

dobrá (v stave T3/T4 optimum)

Řezná rychlost

sústruženie 150–450 m/min, frézovanie 300–900 m/min

Nástroj

karbid, PCD pre veľké série. Ostré nástroje, uhol čela 15–20°

Chlazení

emulzia — chráni pred trhlinkami v HAZ pri obrábaní

v stave O je mazlivá, v T3 sa obrába pekne. Pozor na medzikryštálovú korózia po obrábaní — pasivovať.

Svařování

Svařitelnost

obmedzená (prakticky nezvariteľná tavne)

Vhodné metódy

FSW (friction stir)

mechanické spoje (rivety, skrutky) sú štandard v letectve

tavné zvary praskajú za tepla; nitovanie je štandardná technológia spájania 2024.

Povrchové úpravy

Alclad (plakovanie čistým Al)

vhodné

štandard pre letecké plechy — korózna ochrana

Alodine / chromátovanie

vhodné

MIL-C-5541, letecký štandard

Anodická oxidácia (chromová/sírová)

vhodné

Dekoratívny elox

podmíněně

tmavý, škvrnitý povrch kvôli Cu

Tepelné zpracování

Žíhání

413 °C / 2–3 h, pomalé chladenie

Precipitace

T3: rozpúšťanie 493 °C → kalenie → tvárnenie za studena → prirodzené starnutie; T351: T3 + odpruženie ťahom

T4/T3 je bežný stav; T81/T851 pre vyššiu pevnosť pri nižšej húževnatosti.

Srovnatelné třídy (ekvivalenty v normách)

Norma	Označenie
EN	EN AW-2024 / AlCu4Mg1
UNS	A92024
ASTM/AA	2024
DIN (staré)	3.1355
JIS	A2024

Dostupnost a formy

plech (Alclad aj bez)

tyč kruhová

tyč štvorcová

letecké profily

Cenová třída: €€€

letecký štandard, dodávka s certifikátom 3.1/3.2.

Environmentální a bezpečnostní poznámky

100 % recyklovateľná
obsah Cu — nižšia korózna odolnosť, nutná ochrana
citlivá na medzikryštálovú a exfoliačnú koróziu

Späť na všetky materiály