彈性模量:約為 73 GPa。彈性模量反映了材料在彈性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值,是衡量材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo),該數(shù)值為工程設(shè)計中計算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力提供了重要依據(jù)。
鎂(Mg)含量:1.2% 1.8%。鎂元素能提高鋁合金的強度和耐蝕性,同時增強合金的焊接性能,在這個含量范圍內(nèi),能有效發(fā)揮其對合金性能的積極作用。
鋅(Zn)含量:不超過 0.25%。鋅元素在鋁合金中的含量較低,過多的鋅可能會影響合金的組織穩(wěn)定性和性能,控制其含量可保證合金性能的一致性。
鈦(Ti)含量:不超過 0.15%。鈦在合金中可作為細(xì)化晶粒的元素,適量的鈦有助于改善合金的鑄造性能和機械性能,但過高含量可能帶來負(fù)面影響,所以規(guī)定了此上限。
鍛造:鍛造溫度范圍一般在 400 450℃。在此溫度區(qū)間進行鍛造,合金具有良好的塑性,易于加工成型,能有效改善合金的組織結(jié)構(gòu),提高其致密性和機械性能。
擠壓:擠壓溫度通??刂圃?350 420℃。合適的擠壓溫度可保證合金順利通過模具擠出,獲得所需的形狀和尺寸精度,同時確保擠壓后的產(chǎn)品具有良好的性能。
熱處理:T4 熱處理制度為固溶處理溫度 495 505℃,保溫時間根據(jù)材料厚度而定,一般為 1 3 小時,然后水冷淬火;自然時效時間不少于 4 天。通過精確的熱處理工藝,可使合金的組織結(jié)構(gòu)達到最佳狀態(tài),充分發(fā)揮合金元素的強化作用,顯著提高合金的強度和硬度等性能。
銅(Cu)含量:3.8% 4.9%。銅是 2024 鋁合金的主要合金元素之一,能顯著提高合金的強度和硬度,通過精確控制在該含量區(qū)間,可使合金獲得良好的機械性能,滿足不同應(yīng)用場景的需求。
錳(Mn)含量:0.30% 1.0%。錳在合金中可提高其強度和耐蝕性,適量的錳能細(xì)化晶粒,改善合金的組織結(jié)構(gòu),從而提升綜合性能,該含量范圍是經(jīng)過大量實驗和實踐確定的最佳區(qū)間。
伸長率:T4 狀態(tài)時,伸長率不低于 12%。伸長率體現(xiàn)了材料在拉伸斷裂后伸長的比例,反映了材料的塑性變形能力,足夠的伸長率使合金在加工和使用過程中能承受一定程度的變形而不破裂。
密度:約為 2.78 g/cm3。這一密度數(shù)據(jù)對于在航空航天等對重量來自百度文庫嚴(yán)格要求的領(lǐng)域應(yīng)用具有重要意義,合適的密度有助于在保證結(jié)構(gòu)強度的同時減輕整體重量。
抗拉強度:對于 T4 狀態(tài)的 2024 鋁合金,抗拉強度不低于 390MPa。這一指標(biāo)反映了材料在拉伸過程中所能承受的最大應(yīng)力,較高的抗拉強度使合金適用于承受較大外力的結(jié)構(gòu)件。
屈服強度:T4 狀態(tài)下,屈服強度不低于 255MPa。屈服強度表示材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應(yīng)力,該數(shù)值確保了合金在實際使用中,在一定應(yīng)力范圍內(nèi)不會發(fā)生過度變形,保證結(jié)構(gòu)的安全性。
硅(Si)含量:不超過 0.50%。硅元素在鋁合金中能提高合金的流動性和鑄造性能,但含量過高可能影響合金的強度和韌性等性能,將其控制在該范圍內(nèi)可保證合金綜合性能的平衡。
鐵(Fe)含量:不超過 0.50%。鐵是鋁合金中常見的雜質(zhì)元素,過多的鐵會形成脆性化合物,降低合金的塑性和耐蝕性,限定此含量有助于維持合金良好的加工性能和使用性能。