2021特性及应用: 广泛应用于飞机结构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框等)、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件,为Al-Cu-Mg系。
2021化学成分: 铝AL(最小值):余量
硅Si:≤0.20
铁Fe:≤0.30
铜Cu:5.8-6.8
锰Mn:0.20-0.40
镁Mg::≤0.02
铬Cr:--
镍Ni:--
锌Zn:≤0.10
钒V:0.05-0.15
锆Zr:0.10-0.25
镉Cd:0.05-0.20
锡Sn:0.03-0.08
钛Ti:0.02-0.10
未指定的其他元素:每种:≤0.05;合计::≤0.15
2021物理性能:
2021为铝-铜-镁系中的典型硬铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。很多国家都生产这个合金,是硬铝中用量最大的。该合金的特点是:强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C,2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。
2021用途:
2021铝合金由于有高强度和好疲劳强度,被广泛应用飞机结构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框等)、铆钉、导弹结构、螺旋桨元件及其他各种结构。
2021铝合金密度为2.73 g/cm3 (0.098 lb/in3)。
2021力学性能:
抗拉强度 σb (MPa) ) ≥425
条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥275
试样尺寸:所有壁厚
注:管材室温纵向力学性能
2021热处理工艺:
状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。
2021备注:
(1)组合之元素性质以最高百分率表示,除非列出的是一个范围或是最低值。
(2) 为了定出合适数值限制,分析得来的观察或计算数值都是依据标准规则(ANSI Z25.1)以表示明确的范围。
(3) 除了非合金外,合金内的元素所规定的份量通常在分析报告中指示出来。但如果在分析过程中怀疑有其它元素存在或有部份元素被怀疑有过量的情形,更应进一步的分析直至有证实为止。
(4) 不是经由精炼过程的非合金铝中的铝质的含量就是其它的金属的总量和百分百纯铝之差-其差别在于百 份0.01或稍多一点。(百份比的小数点后第二位)
(5) 最多可含有0.20%锆和钛。
历史发展
氧化铝在1808年在实验室利用电解还原为铝材,于1884年即被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上至今;铝材加入各种金属元素合成的铝合金材料已被建筑工业广泛应用在各环节上。
1908年美国铝业公司发明电工铝合金1050,并制成钢芯铝绞线,开创高压远程输电先锋。
1915年美国铝业公司发明2017合金,1933年发明2024合金,使铝在航空器中的应用得以迅速扩大。 1933年美国铝业公司发明6061合金,随即创造了挤压机淬火工艺,显著扩大了挤压型材应用范围。
1943年美国铝业公司发明了6063合金及7075合金,开创了高强度铝合金的新纪元。
1965年美国铝业公司又发明了A356铸造铝合金,这是经典铸造铝合金。
随着对铝合金材料方面的研究深入,高强铝合金(2000、7000系列)以其优异的综合性能在商用飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上,因此得到全球航空工业界的普遍重视。铝合金开始逐渐应用于生活,军事,科技方面。
理化性质
物质特性
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可热处理强化.其特点是硬度大,但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系,可热处理强化,是室温下强度最高的铝合金.但耐腐蚀性差,高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,虽然加入元素种类多,但是含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。