Hliník a hliníkové zliatiny · Al-Cu-Li / raketová technika
2195
Al-Cu-Li-Mg-Ag zliatina (Weldalite 049 rad), ktorá nahradila 2219 na Super Lightweight External Tank raketoplánu. Nižšia hustota + vyššia pevnosť.
Popis materiálu
2195 (Weldalite 049) je Al-Cu-Li-Mg-Ag zliatina, ktorá nahradila 2219 na Super Lightweight External Tank raketoplánu (SLWT). Kombinuje nízku hustotu, vysokú pevnosť a dobré vlastnosti pri kryogénnych teplotách. Používa sa aj na SLS rakete.
Mechanické a fyzikálne vlastnosti
Hustota
2,71 g/cm³
Teplota tavenia
545–645 °C
Pevnosť v ťahu (Rm)
T8: 585–615 MPa
Medza klzu (Rp0,2)
T8: 545–585 MPa
Ťažnosť (A)
T8: 8–12 %
Tvrdosť
~160 HB
Tepelná vodivosť
~95 W/(m·K)
Modul pružnosti (E)
76 GPa
Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.
Chemické zloženie
Al zvyšok, Cu 3,7–4,3 %, Li 0,8–1,2 %, Mg 0,25–0,8 %, Ag 0,25–0,6 %, Zr 0,04–0,18 %
Označenia
- EN / DIN
- —
- ASTM / AISI / UNS
- AA2195
- ČSN
- neuvedené
Typické použitie
- kryogénne raketové nádrže (Shuttle SLWT, SLS)
- kritické letecké konštrukcie
Hlavné vlastnosti
- nízka hustota (~2,71 g/cm³)
- veľmi vysoká pevnosť aj pri kryoteplotách
- dobrá zvárateľnosť VPPA/FSW
Spracovanie
Obrábateľnosť
dobrá
Zvariteľnosť
dobrá (VPPA, FSW)
Povrchové úpravy
Dostupnosť a cena
Dostupnosť
špeciálna objednávka NASA/aero dodávateľov
Cena
veľmi vysoká
Výhody a nevýhody
Výhody
- nižšia hustota vs 2219 (~5 %)
- vyššia pevnosť pri kryogenike
- dobrá zvárateľnosť VPPA/FSW
Nevýhody
- veľmi vysoká cena
- obmedzená dostupnosť (NASA/aero)
- anizotropia
- citlivosť na koróziu
Typické spracovanie
Alternatívy
Aplikácie a použitie
Raketová technika
- kryogénne nádrže LH2/LOX (Shuttle SLWT, SLS Core Stage)
Letectvo
- kritické konštrukcie
Obrábanie (CNC parametre)
Obrobiteľnosť
dobrá
Rezná rýchlosť
sústruženie 150–350 m/min
Nástroj
karbid, PCD
Chladenie
emulzia
vyššie opotrebenie kvôli Li.
Zváranie
Zvárateľnosť
dobrá (na Al-Li)
Prídavný materiál
modifikované Al-Cu prídavné materiály
Vhodné metódy
Povrchové úpravy
Chromátovanie
Letecký náter / špeciálny kryo náter
Tepelné spracovanie
Precipitácia
T8: rozpúšťanie ~510 °C → kalenie → tvárnenie za studena → starnutie 143 °C / 24 h
Porovnateľné triedy (ekvivalenty v normách)
| Norma | Označenie |
|---|---|
| AA | 2195 |
Dostupnosť a formy
Cenová trieda: €€€€
špeciálna objednávka.
Environmentálne a bezpečnostné poznámky
- 100 % recyklovateľná (samostatný Li tok)
- špeciálne požiadavky na koróznu ochranu
Upozornenia pri spracovaní
- Li obsah – trieska reaguje s vodou, riziko požiaru; osobitná manipulácia