آلومینیوم 2024،معروفترین در رده آلیاژ 2000

آلومینیوم 2024 مهم ترین و پرتقاضاترین رده آلیاژی در سری 2000 است که هم بعنوان مواد اولیه تقاضای بسیاری برای آن وجود دارد و هم قطعات تخصصی بسیاری در صنایع گوناگون بوسیله آن ساخته و به بازار عرضه می شود. آلیاژ 2024 دارای خواص کششی بالا، استحکام خیزشی خوب و چقرمگی زیادی است.

 آلومینیوم 2024 همانند هم رده های دیگر خود مس را بعنوان شالوده اصلی ترکیب ساختاری خود معرفی می نماید . بطوریکه  3.8 تا 4.9 درصد از کل آلیاژ 2024  را مس به خود اختصاص داده است. اگر بخواهیم به ترکیبات اصلی آلیاژ 2024 اشاره داشته باشیم باید از آلومینیوم، مس، منیزیم، منگنز، آهن و سیلیسیم نام ببریم و ذکر این موضوع هم مهم است که آلیاژ 2024 یک ساختار چندفازی دارد.

آلیاژ 2024

آلومینیوم 2024 از نسبت استحکام به وزن بسیار خوب و مناسبی برخوردار است و به همین دلیل بیشتر در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد. این آلیاژ اولین سری از آلیاژهای دست یافته به دست بشر است که عملیات حرارتی‌پذیری با استحکام بالا از خود بروز دادند.

حدود سالهای 1936تا1938 میلادی بصورت همزمان در کشورهای آلمان و آمریکا ذوب و ریخت آلومینیوم آلیاژ 2024 آغاز شد . برای تولید بیلت های آلیاژ 2024 از روش تبرید مستقیم استفاده می کردند.افزایش تقاضا برای ساخت هواپیماها و عملکرد خوب و مناسب آلیاژ 2024 در بدنه هواپیماها روند تولید بیلت های این آلیاژ را تسریع کرد. با شروع جنگ جهانی دوم سارندگان تجهیزات و ادوات نظامی هم اقبال بسیار زیادی به آلیاژ 2024 نشان دادند.

بسیار جالب است اگر بدانید که سری آلیاژی 2000 و آلیاژ 2024 بعنوان گل سرسبد آنها، دقیقا متضاد و مخالف آلومینیوم آلیاژ 1000 هستند، حتما در سلسله مطالب و مقالات آموزشی خود نقبی هم به آلومینیوم آلیاژی سری 1000 خواهیم زد ولی فعلا همینقدر بدانید که این دو رده خصوصیاتی تقریبا معکوس و مخالف یکدیگر دارند.

شرایط تولید آلومینیوم 2024

تولید بیلت و شمش های آلیاژ 2024 در سطح گسترده ای در کشورهای صاحب تکنولوژی ذوب و ریخت آلومینیوم امکان پذیر است و تولید انبوه آن پیچیدگی خاصی ندارد . هم به روش ذوب و ریخت معمولی و هم به روش  الکترومگنتیک قابل تولید است . و آنچه بسیار حساس و حیاتی است رعایت نسبت افزودنی ها و زمان اضافه نمودن آنها به دیگ های مذاب است .

آلومینیوم 2024 زمانیکه به روش الکترومگنتیک ذوب و ریخت و  تولید شود خیلی نیازی به عملیات هموژن ندارد . به دلیل اینکه آن یکنواخت سازی ساختار مدنظر بصورت عمده در دل همان روش الکترومگنتیک و در زمان ذوب ریزی بدست می آید . ولی برای حصول ساختار بیشتر بین 4 تا 5 ساعت آلومینیوم 2024 را هموژن می کنند.

در کشور هم اکنون مجتمع تولید صنعتی آلومینات اراک با بهره گیری از تجهیزات به روز و نیروی انسانی متخصص و با دارا بودن 2 کوره 10 تنی  و 1 کوره 12 تنی ظرفیت ذوب و ریخت روزانه 60 تن انواع بیلت های آلیاژ 2000 و اسلب های همین سری آلیاژی را تا 15 تن در روز داراست . آلومینات توانایی تولید آلومینیوم 2024 را هم به روش ذوب و ریخت معمولی و هم به روش الکترومگنتیک داراست .و می تواند تمامی رده های آلیاژی 2000 را از قطر 4 تا 21 اینچ تولید و به بازار عرضه نماید.

کاربردهای آلومینیوم 2024

این آلیاژ در اکثر صنایع سبک و سنگین مشتریان خاص خود را داراست و از بدنه هواپیما گرفته تا کارخانه های پرچ سازی و تولید کنندگان میخ های آلومینیومی متقاضی آلومینیوم 2024 هستند در ذیل به چند زمینه پرکاربرد این آلیاژ اشاره می کنیم.

• صنایع هوایی بخصوص در بال‌ها و بدنه هواپیما

به خاطر استحکام بالا و مقاومت خستگی خوب آلومینیوم 2024  به‌طور گسترده در سازه هواپیما به ویژه در بال و بدنه هواپیما که تحت کشش می‌باشند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  در بخشهایی از هواپیماها که نیاز به جوش دو قطعه و یا ورق آلومینیومی است، آلیاژ 2024 به سادگی توسط جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW) یا جوشکاری تیگ (جوشکاری تنگستن تحت پوشش گاز محافظ) با یکدیگر جوش داده شده و در صنایع هوایی که در آن متدهای جوش دادنی مطرح و مد نظر است مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• کاربردهای عمومی مهندسی

 این آلیاژ در ادوات پزشکی، دامپزشکی، ارتوپدی و تجهیزات و ابزارهای علمی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

• تجهیزات نظامی و دفاعی

ساخت تجهیزات و ادوات نظامی و دفاعی پیچیدگی و حساسیت های بسیاری بهمراه دارد که آلیاژ 2024 به دلیل نسبت استحکام به وزن بسیار مطلوبی که دارد در این صنعت بسیار پرتقاضاست.

• صنایع خودروسازی

ساخت قطعات حساس خصوصا در خودروهای سنگین و تریلر ها معمولا با استفاده از آلومینیوم 2024 انجام می شود برای مثال رینگ خودروهای سنگین را سال های سال است که با آلومینیوم آلیاژ 2024 می سازند.

• پرچ ها و میخ های آلومینیومی

باز هم به دلیل عمده ترین ویژگی مطلوب آلیاژ 2024 که همان استحکام و مقاومت بالاست انواع پرچها و میخ های آلومینیومی را با این آلیاژ می سازند.

• بدنه شیرهای هیدرولیک

 

ویژگی های  2024

آلومینیم 2024 می‌تواند فورجینگ شود اما بعد از فورج برای رسیدن به حد مناسب مقاومت در برابر خوردگی حتما باید عملیات حرارتی شود. آلومینیوم 2024 فورج شده بدون عملیات حرارتی پس از فورجینگ خیلی کارایی مثبتی از خود نشان نمی دهد. آلومینیوم 2024 قابلیت ماشینکاری خیلی خوبی دارد که توصیه می شود ماشین‌کاری در شرایط عملیات حرارتی شده انجام شود. استفاده از روان کننده های روغنی هنگام عملیات ماشینکاری توصیه می‌شود چراکه این آلیاژ در صورت عدم رعایت روان کنندگی حین کار توانایی بالایی در آسیب به ابزارهای گرانقیمت ماشینکاری نشان داده است.

آلیاژ آلومینیوم 2024 اگر چه استحکام بالایی دارد ولی سطح شکل‌پذیری آن پایین است. به همین دلیل در طی فرایندهای تولید از طریق شکل­دهی نظیر نورد، نیاز به اعمال انرژی کاری بالایی است(چه حرارت و چه فشار). از این رو دستیابی به خواص مکانیکی بالا همراه با بهبود نوردپذیری مهمترین چالش در تولید این آلیاژ محسوب می‌شود.

به دلیل وجود درصد بالایی از مس در این سری از آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ 2024 نسبتاً پایین بوده و همین مسئله موجب می‌شود که آنودایزینگ آلومینیوم‌ 2024 کمی سخت و دشوار باشد. به دلیل وجود مس، رنگ آنودایز طبیعی آن به زیتونی متمایل می‌شود و همین مسئله باعث می‌شود که این سری آلیاژی برای استفاده‌های دکوری خیلی طرفدار نداشته باشند. به دلیل اینکه سطح مقاومت آلومینیوم 2024 در برابر خوردگی چندان بالا نیست استفاده از آن در مبلمان شهری و نماهای ساختمانها خیلی توصیه نمی گردد و جدیدا با یک پوشش خاص بر روی آنها تا حدودی مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ 2024 را افزایش داده اند.