Hliník a hliníkové zliatiny · Al-Cu / vysokoteplotná letecká
2219
Al-Cu zliatina s výnimočnou pevnosťou pri zvýšených teplotách (do ~300 °C) a dobrou zvariteľnosťou (na rozdiel od 2024). Používa sa v raketovej technike, palivových nádržiach a leteckých konštrukciách.
Popis materiálu
2219 je Al-Cu zliatina s vysokým obsahom medi (~6 %) a mangánom, optimalizovaná pre výkon pri zvýšených teplotách (~200–300 °C) aj pri kryogenických teplotách. Na rozdiel od väčšiny 2xxx zliatin má dobrú zvárateľnosť. Používa sa v raketových nádržiach (Space Shuttle External Tank, SLS), vysokoteplotných leteckých dieloch a kryogenných aplikáciách.
Mechanické a fyzikálne vlastnosti
Hustota
2,84 g/cm³
Teplota tavenia
543–643 °C
Pevnosť v ťahu (Rm)
T87: 475 MPa
Medza klzu (Rp0,2)
T87: 393 MPa
Ťažnosť (A)
T87: 10 %
Tvrdosť
T87: ~130 HB
Tepelná vodivosť
120 W/(m·K)
El. vodivosť
~30 % IACS
Max. prevádzková T
~300 °C
Modul pružnosti (E)
73 GPa
Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.
Chemické zloženie
Al zvyšok, Cu 5,8–6,8 %, Mn 0,2–0,4 %, V 0,05–0,15 %, Zr 0,1–0,25 %, Ti 0,02–0,10 %
Označenia
- EN / DIN
- EN AW-2219 / AlCu6Mn
- ASTM / AISI / UNS
- AA2219 / UNS A92219
- ČSN
- neuvedené
Typické použitie
- palivové nádrže rakiet
- letecké nádrže
- vysokoteplotné konštrukčné diely
- zvárané letecké komponenty
Hlavné vlastnosti
- vysoká pevnosť pri zvýšených teplotách
- dobrá zvariteľnosť (na 2xxx sériu)
- výborná húževnatosť pri kryogenike
Spracovanie
Obrábateľnosť
dobrá
Zvariteľnosť
dobrá (v rámci 2xxx)
Povrchové úpravy
Dostupnosť a cena
Dostupnosť
dosky, plechy, výkovky cez leteckých dodávateľov
Cena
vysoká
Výhody a nevýhody
Výhody
- výnimočná pevnosť za tepla aj v kryogenike
- dobrá zvariteľnosť (najlepšia z 2xxx)
- dobrá lomová húževnatosť
Nevýhody
- nižšia korózna odolnosť (vysoké Cu)
- vyššia cena
- obmedzená dostupnosť
Typické spracovanie
Alternatívy
Aplikácie a použitie
Raketová technika
- palivové a okysličovacie nádrže
- medzistupne rakiet
Letectvo
- konštrukcie nadzvukových lietadiel
- diely motorov
Kryogenika
- LNG/LOX nádrže
- tlakové nádoby
Obrábanie (CNC parametre)
Obrobiteľnosť
dobrá
Rezná rýchlosť
sústruženie 150–350 m/min, frézovanie 250–700 m/min
Nástroj
karbid
Chladenie
emulzia
Zváranie
Zvárateľnosť
dobrá (v rámci 2xxx)
Prídavný materiál
ER2319
Vhodné metódy
vyžaduje ochranné plyny s vysokou čistotou; po zváraní odporúčané T62 / T81 spracovanie.
Povrchové úpravy
Chromátovanie
Náter
Eloxovanie
Tepelné spracovanie
Žíhanie
413 °C / 2–3 h
Precipitácia
T87: rozpúšťanie 535 °C → kalenie → 7 % tvárnenie za studena → starnutie 175 °C / 24 h
Porovnateľné triedy (ekvivalenty v normách)
| Norma | Označenie |
|---|---|
| EN | EN AW-2219 / AlCu6Mn |
| UNS | A92219 |
| ASTM/AA | 2219 |
| AMS | AMS 4143 / 4144 |
Dostupnosť a formy
Cenová trieda: €€€€
letecko-kozmický materiál s certifikáciou.
Environmentálne a bezpečnostné poznámky
- 100 % recyklovateľná
- vysoký obsah Cu — nutná korózna ochrana
Upozornenia pri spracovaní
- prach z brúsenia horľavý