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2024 T351 Plaque en aluminium

Avec l'avancement continu de la technologie de l'aviation et l'expansion du marché de l'aviation, la demande de matériaux en alliage en aluminium haute performance augmente également ., la demande de plaques d'alliage d'aluminium 2024, en tant qu'excellent matériau d'aviation, continuera de croître .

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1. Composition des matériaux et processus de fabrication

2024 L'alliage d'aluminium (AMS 4035, ASTM B209, EN 485) est un alliage Al-Cu-MG à haute résistance conçu pour les applications structurelles critiques . Le tempérament T351 fournit une durosité de fracture optimale par le traitement de la chaleur de la solution, l'étirement contrôlé et le vieillissement naturel:

Chimie en alliage:

Cuivre (cu): 3.8-4.9% (durcissement des précipitations)

Magnésium (mg): 1.2-1.8% (formation en phase S)

Manganèse (mn): 0.30-0.9% (raffinement des grains)

Fer (Fe): inférieur ou égal à 0,50% max

Matériau de base:

Aluminium (AL): supérieur ou égal à 93,5% (équilibre)

Impuretés contrôlées:

Zinc (Zn): inférieur ou égal à 0,25% max

Chrome (CR): inférieur ou égal à 0,10% max

Silicon (Si): inférieur ou égal à 0,50% max

Traitement thermomécanique de précision:

Coulage de refroidissement direct: 700-750 degrés de température fondue

Homogénéisation: 480-495 degré pour 12-24

Roulement chaud: réduction à 400-440 degré

Traitement thermique de la solution: 493-502 degré (± 3 degré) pour 1.5-2

Water Quenching: Cooling rate >170 degrés / sec

Étirement: ensemble permanent 1.5-3% (T351 spécifique)

Vieillissement naturel: 30-120 jours à température ambiante

Certifié dans les spécifications AMS 4035 et NAS 402 avec traçabilité aérospatiale complète de la fusion à la plaque .

2. Propriétés mécaniques de l'état de tempérament T351

Propriété	Minimum	Typique	Standard de test	Signification aérospatiale
Force de traction ultime	415 MPA	440-480 MPA	ASTM B557	Supérieur au tempérament T3
Force d'élasticité (RP0.2)	275 MPA	300-320 MPA	ASTM B557	85% de rétention à 150 degrés
Allongement (jauge 50 mm)	8%	10-15%	ASTM B557	Plus haut dans la direction de roulement
Résistance au cisaillement	255 MPA	285 MPA	ASTM B831	65% de la résistance à la traction
Résistance	580 MPA	620 MPA	ASTM E238	E / D =2.0 Condition
Résistance à la fatigue (10⁷)	140 MPA	160 MPA	ASTM E466	R =0.1 Condition
Dureté (Brinell)	120 hb	125-135 HB	ASTM E10	Cohérent par la section
Fracture Noodness (K₁C)	35 MPa√m	40 MPa√m	ASTM E399	LT Orientation préférée
Rendement en compression	275 MPA	300 MPA	ASTM E9	Applications de côtes / spar

3. Microstructure et traitement thermomécanique

T351 Spécifications de tempérament:

Traitement thermique de la solution:

Température: 495 ± 5 degrés

Temps de trempage: 30 min / pouce d'épaisseur

Délai de trempe:<10 seconds

Processus d'étirement:

Ensemble permanent: 2.0-2.5%

Tolérance à l'uniformité: ± 0,15%

Cinétique du vieillissement naturel:

80% de propriétés en 4 jours

Stabilisation complète en 30 jours

Caractéristiques microstructurales:

Structure des grains: non-cerclementsée avec des grains de crêpes

Ratio d'aspect: 8-10: 1 dans la direction de roulement

Précipiter les phases:

θ '(al₂cu) plaquettes (10-100 nm)

S (al₂cumg) phases

Dispersoïdes:

Composés al₂₀cu₂mn₃

Densité de dislocation: 5-8 × 10¹⁰ / cm²

Taille de sous-grain: 1-3 μm

4. Spécifications et tolérances dimensionnelles

Paramètre	Tolérance aérospatiale	Tolérance commerciale	Notes
Épaisseur (3-150 mm)	±0.3%	±0.7%	AMS 4035 Classe A
Largeur (1200-3000 mm)	± 3 mm	± 12 mm	Zone d'exclusion de bord 25 mm
Longueur (2400-12000 mm)	+5 / -0 mm	+20 / -0 mm	Coupes de précision disponibles
Platitude	0,2% de longueur	0,5% de longueur	Per NAS 402 Exigences
Conscience	1 mm / 1000 mm	3 mm / 1000 mm	Critique pour les spars
Rugosité de surface	0.4-0.8 μm ra	1.0-3.0 μm ra	Finition miroir en option

Capacités spéciales:

Plaques surdimensionnées: jusqu'à 4000 mm de large × 15000 mm de long

Inspection à ultrasons: ASTM B594 Niveau AA

Conditions de bord: coupe usinée, cisaillée ou abrasive

Formule de poids: épaisseur (mm) × largeur (m) × longueur (m) × 2.78=poids (kg)

5. Résistance à la corrosion et systèmes de protection

Environnement	Performance	Méthode de protection	Application aérospatiale
Exposition à l'humidité	Équitable	Version alclad recommandée	Panneaux de peau
Pulvérisation saline (500 heures)	Pauvre	Anodisation + amorce requise	Structures externes
Corrosion	Modéré	Overage (T851) Facultatif	Composants de charge critique
Exfoliation	Pauvre	Revêtir	Surfaces des ailes
Environnement de réservoir de carburant	Bien	Revêtements de réservoir de carburant intégral	Structures de boîte à ailes
Corrosion galvanique	Équitable	Rondelles d'isolement	Joints fixés

Systèmes de traitement de surface:

Revêtement alclad: 5-10% épaisseur totale par côté

Anodisation:

Acide chromique: 2.5-5.0 μm

Acide sulfurique: 10-25 μm

Amorces:

Amorces époxy (8-15 μm)

Primers de chromate (5-8 μm)

Pardessus:

Coquille de tople en polyuréthane (25-50 μm)

Scellants de réservoir de carburant spécialisés

Conversion chimique: systèmes de titane-zirconium

6. Propriétés d'usinage et de fabrication

Opération	Matériau à outils	Paramètres recommandés	Pratique aérospatiale
Fraisage	Inserts en carbure	VC =600-1000 m / min, fz =0.15 mm	Usinage élevé
Forage	Exercices en carbure	VC =80-150 m / min, fn =0.1 mm / rev	Cycle de forage de picotement requis
Tournant	Outils PCD / CBN	VC =600-900 m / min	Usinage sec réalisable
Alésage	Alésares enduits	VC =20-30 m / min	Tolérance H8 réalisable
Affûtage	Roues CBN	VC =30-35 m / sec	Finition de surface RA 0,2 μm
EDM	Électrodes en graphite	Actuel: 15-30 A	Usinage de la cavité de précision

Former des considérations:

Bend Radius: 3t minimum (t=épaisseur)

Compensation de springback: 2-4 degré excessif requis

Formation à chaud: 150-190 degré recommandé

Formation de l'âge de fluage: 120-130 degré pour 8-24

Traitement thermique post-formation: interdit dans T351

7. Technologies de soudage et d'adhésion

Limitations de processus:

Soudage de fusion: généralement non recommandé

Méthodes d'adhésion alternatives:

Riveting: Cherrymax Aerospace Rivets

Liaison adhésive: FM -300 Film Adhesive

Soudage par éloge de frottement: applications limitées

Soudage du faisceau laser: expérimental uniquement

Brazage: Brazage du four à vide

Protocole de soudage de réparation:

Condition du matériau: seule plaque T351

Métal de remplissage: 4043 ou 2319 alliages

Préchauffage: 120-150 degré obligatoire

Vieillissement post-weld: 120 degrés / 24h / 24 recommandés

Exigences du NDT: le colorant pénétrant obligatoire

8. Propriétés physiques pour la conception aérospatiale

Propriété	Valeur	Signification de l'application de vol
Densité	2,78 g / cm³	Structures critiques
Gamme de fusion	500-635 degré	Limites de protection contre le pare-feu
Conductivité thermique	121 W/m·K	Composants du dissipateur de chaleur
Conductivité électrique	34 % SIGC	Applications de logement en avionique
CTE (20-100 degré)	22.9 ×10⁻⁶/K	Calculs de contrainte thermique
Module de Young	73.1 GPA	Modélisation de la flexion des ailes
Le rapport de Poisson	0.33	Analyse des éléments finis
Taux de croissance des fissures de fatigue	4 × 10⁻⁴ mm / cycle	Conception de tolérance aux dommages
Capacité d'amortissement	0.001	Composants sensibles aux vibrations

9. Contrôle et certification qualité

Protocole de test:

Analyse chimique: Spark OES par ASTM E1251

Test mécanique:

Spécimens longitudinaux / transversaux

Tests de traction par lot de 1000 kg

Test de ténacité à la fracture:

Valeurs K₁c pour toutes les expéditions de plaques

Test de corrosion:

Actif par ASTM G66

Exco par ASTM G34

Exigences NDT:

Ultrasonic par Ams 2631

Inspection de pénétrant fluorescent

Courant de Foucault pour les défauts de surface

Contrôle de la microstructure:

Taille des grains par ASTM E112

Analyse de la distribution de précipité

Certifications aérospatiales:

AS9100 REV D Quality System

NADCAP Accrédité:

Traitement thermique

Traitement chimique

NDT

Mil-specs:

Mil-a -83377

Mil-prf -6855

Approbation des OEM: Boeing D6, Airbus objectifs

Sécurité aérienne de l'UE: Formulaire EASA 1

10. Applications industrielles et manipulation

Applications aérospatiales:

Peaux de fuselage d'avion

Ligne et côtes

Composants du train d'atterrissage

Structures de montage du moteur

Plates-formes de transmission de rotorcraft

Réservoirs de carburant spatial

Camers de missile

Surfaces de commande de vol

Protocole de manutention des matériaux:

Conditions de stockage:

Température: 15-30 degré

Humidité:<45% RH

Isolement des matériaux corrosifs

Exigences d'empilement:

Dunnage en bois à des intervalles de 300 mm

Hauteur de pile maximale: 800 mm

Papier entrelacé de protection

Systèmes de levage:

Haltérophiles à vide

Systèmes de faisceau de propagation

Luminaires de manutention non magnétiques

Précautions de transport:

Protection VCI (inhibiteur de la corrosion de vapeur)

Packages dessicants

Boîtiers résistants aux intempéries

Post-traitement:

Nettoyage de surface immédiate

Protection temporaire de la corrosion

Période de vieillissement contrôlé

Stockage limité dans le temps avant utilisation

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