2024 Alüminyum Alaşımı: Özellikleri ve Kullanım Alanları

2024 alüminyum alaşımı, çeşitli uygulamalarda kullanılan yaygın bir yapısal alaşımdır. “2024” adı Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü’nden (AISI) gelir. Bu kuruluş, 2024 alüminyum alaşımı gibi alaşımlara, kimyasal bileşimine atıfta bulunan sayısal bir kod atar.

AISI, bu alaşımı %99,75 elemental alüminyum ve %0,25 bakırdan oluştuğunu ifade etmiştir. Bu, alaşımın ağırlıkça %99,75 saf alüminyum ve %0,25 bakır ve ayrıca silikon, magnezyum, manganez, çinko ve demir gibi eser miktarda diğer malzemeleri içerdiği anlamına gelir. Ortaya çıkan alaşım, mükemmel mekanik özelliklere sahiptir; yüksek sıcaklıklarda hem güçlü hem de serttir (deformasyona karşı dirençlidir).

Alaşım 2024, yüksek mukavemete sahiptir, hafiftir ve korozyona karşı dayanıklıdır. Gerilme çatlamasına karşı iyi bir dirence ve yorulma özelliklerine sahiptir. İyi kaynaklanabilirliğe sahiptir ve yüksek aşınma direncinin gerekli olduğu uygulamalarda kullanılabilir. 2024 alaşımının mekanik özellikleri, 7075-T6 alaşımına benzer ancak daha düşük mukavemet ve sertliğe sahiptir.

2024 Alüminyum Alaşımı: Genel Özellikler

2024 Alüminyum Alaşımı, yaklaşık 70.000 psi (483 MPa) çekme mukavemetine sahip, yüksek mukavemetli, düşük alaşımlı bir alüminyumdur. İyi kaynaklanabilirliğe, mükemmel korozyon direncine ve iyi şekillendirilebilirliğe sahiptir. Aynı zamanda iyi termal iletkenliğe ve elektrik iletkenliğine sahiptir. 2024 alüminyum alaşımı, çeşitli uygulamalarda kullanılan güçlü ve düşük maliyetli bir metaldir. 7075, 6061 ve 5056 gibi diğer alüminyum alaşımlarına mükemmel bir alternatiftir.

Alaşım bileşimi:

• Alüminyum %99,0 ila %99,5
• Bakır %0,5 ila %1,0
• Demir %0,05 ila %0,10
• Silikon %0,05 ila %0,15
• Magnezyum %0,025 ila %0,035

2024 Alüminyum Alaşımı: İçerik

2024 alüminyum alaşımı yapmak için boksit, daha sonra magnezyum oksit (MgO) ile eritilen saf alüminyum okside (Al2O3) dönüştürülür. Ortaya çıkan erimiş alaşım, levhalar halinde yuvarlanmadan veya ekstrüzyonlar halinde şekillendirilmeden önce külçeler halinde dökülür.

Nihai ürün safsızlık olarak %0,15’ten fazla silikon ve %0,10’dan az demir içermez, korozyon direncini artırmak için krom eklenir ve manganez, jet motorlarında bulunanlar gibi yüksek sıcaklıklarda mukavemeti artırır. Ancak her ikisi de, ekstrüzyon veya haddeleme işlemleri gibi fabrikasyon süreçleri sırasında işlenebilirliği azalttığından, bitmiş ürünün kilogramı başına toplam ağırlıkça %0,05 ile sınırlıdır.

Fiziksel Özellikler

2024 Alüminyum Alaşımının fiziksel özellikleri arasında 2,7 g/cm3 yoğunluk ve 1.083°C (1.963°F) erime noktası bulunur. Oda sıcaklığında 60 Mpa akma dayanımına sahiptir ve uzun süreli stres altında 690 Mpa’ya kadar kullanılabilir. Mükemmel korozyon direncine sahiptir ve deniz suyu ortamlarında çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı dirençlidir.

Mekanik Özellikler

Bu malzemenin mekanik özellikleri, 60 ila 80 Mpa arasında çekme dayanımı, 35 ila 50 Mpa arasında akma dayanımı, %10 ila %20 arasında uzama, 25 J/m² ila 40 J/m² arasında darbe tokluğu içerir. Ayrıca 300 K’de (oda sıcaklığında) 140 W/mK’de yüksek termal iletkenliğe, ancak 900 K’de (erime noktası) yalnızca 15 W/mK’ye sahiptir.

2024 Alüminyum Alaşımı: Yaygın Kullanım Alanları

2024 Alüminyum Alaşımı, çok çeşitli uygulamalarda kullanılan çok yaygın bir alaşımdır. Alaşım iyi mekanik özelliklere, korozyon direncine ve kaynaklanabilirliğe sahiptir. Düşük yoğunlukta yüksek mukavemet ve sertlik sunduğundan en yaygın olarak ince cidarlı boru olarak kullanılır. Döküm ve dövme gibi diğer parçalarda da bulunabilir.

2024 alüminyum alaşımı, tipik olarak iniş takımı tertibatları ve diğer yapısal parçalar gibi uçak parçaları yapmak için kullanılan genel amaçlı, yüksek mukavemetli bir alaşımdır. Ayrıca otomotiv endüstrisinde motor blokları ve kafaları yapmak için kullanılır. 2024 alüminyum alaşımı, havacılık ve uzay endüstrisinde uzun yıllardır kullanılan, yüksek mukavemetli, düşük alaşımlı bir alüminyumdur. Ayrıca otomotiv endüstrisinde ve spor malzemeleri üretiminde de kullanılmaktadır.

2024 Alüminyum Alaşımı: Önemli Avantajları

2024 iyi mekanik özelliklere sahip olduğundan, yüksek mukavemet ve korozyona ve aşınmaya karşı iyi direnç gerektiren parçaların yapımında kullanılır. Daha fazla güç vermek için soğukta işlenebilir ve ısıl işlemden geçirilebilir, bu da onu uçak çerçeveleri veya motor kasaları gibi yapısal parçalarda kullanım için ideal hale getirir.

Ayrıca, alüminyum alaşımlarının demir veya çelik gibi diğer metallerle karşılaştırıldığında çok dayanıklı olma eğiliminde olduklarına dikkat edilmelidir çünkü suya veya tuzlu su ortamlarına (okyanus suları gibi) maruz kaldıklarında zamanla paslanma olasılıkları daha düşüktür. Bu, bu koşullardan zarar görmeden muadillerinden daha uzun süre dayanacakları anlamına gelir!