铝合金拉伸国内外研究现状
十三五以来，我国铝材生产能力和技术水平取得了巨大进步，2019年铝材产量达到5.252×107t，居世界首位。我国自主研发了LC4、LC9、LY12、2A12、2A16、7A04、7B04、7A50、7B50等系列铝合金，建立了第一代、第二代、第三代铝合金材料加工技术体系。近年来，我国自行研制的新型高强韧铸造铝合金、第三代铝锂合金、高性能铝合金型材的性能均达到国际先进水平。在《变形铝及铝合金化学成分》（GB/T3190—2020）中，近10年我国共增加了29个国产铝合金牌号。其中北京工业大学在国际上率先掌握了含铒弥散强化铝合金的制备和加工技术，研发的含铒5E83铝合金冷轧板、5E06铝合金热轧板、热挤压壁板等5个合金牌号列入国家标准，在国防及汽车等领域获得重要应用，部分品种替代了进口产品。对高性能铝合金型材的挤压成形工艺与装备，中车联合高校开发出了铝合金精炼、净化、锭坯均匀化等技术，研制出了大型挤压模具和设备，使铝合金型材的开发周期缩短了25%，成本降低15%，成品率提高到62%。东北大学和大连交通大学分别开发了液态金属、半固态金属与固态金属的连续挤压短流程加工技术，实现了产业化，在该技术领域达到国际先进或领先水平。山东南山铝业股份有限公司顺利进入波音公司的全球供应商名录。中国忠旺控股有限公司先后收购了德国乌纳铝业股份有限公司和以澳大利亚为生产基地的全铝超级游艇制造商SilverYachtsLtd.的控股权。中铝东北轻合金有限责任公司、西南铝业（集团）有限责任公司、西北铝业有限责任公司提供的由关键铝合金材料制造的大批先进武器亮相、点兵沙场。此外，东北大学、上海交通大学、中铝材料应用研究院有限公司、吉林大学等在高强高导变形铝合金、汽车用铝合金和铸造铝合金方面达到国际先进或领先水平。目前，具有我国知识产权的部分铝合金材料已经应用于汽车、船舶、空天等领域。
2024铝合金在时效状态下存在的第二相颗粒主要为：纳米析出相一S相 ( Al2CuMg)和尺寸较大的T相( Al20Cu2Mn3) 。S相是2024铝合金时效热处理过程中析出的一种关键强化相，T相颗粒是合金在均匀化热处理过程中形成的稳定相颗粒，在后续的固溶、时效热处理过程都不发生溶解，其结构和成分也不会改变。合金的硬度、强度等力学性能与其微观组织特性和析出相的转变紧密相关：固溶后合金的显微硬度较低( 83H V) ，在时效最初的几分钟里，溶质原子( Cu、M g) 从过饱和固溶体中释放出来，形成层状的原子团簇结构，由于其与位错的交互作用从而使得硬度上升了30H V；时效至5h左右，S相开始形成并不断长大，且数量增多，所以合金的硬度不断升高，直至18一-24h的峰值时效区间，硬度达到150H V左右( 合金在时效峰值阶段的抗拉强度维持在490M Pa上下) ，相对于固溶态，合金的硬度上升了近70H V；过了时效峰值，继续进行时效，由于S相颗粒的长大、粗化，其数量密度便相应减小，因此，合金的显微硬度、抗拉强度下降。
2024是含铜、镁、锰、铬等多元素铝合金，这些元素可以与铝形成两种及两种以上的高硬度金属间化合物相，2024一般多为压铸态或淬火时效状态（T4-T6），会有大量的金属间化合物相析出，为改变铝合金的性能（固溶后可硬度降低，再时效后析出高硬度化合物相又会使铝合金整体硬度提高），往往需要将其加热到固溶温度区，使铝中的那些化合物相溶入铝中形成铝的固溶体，当时间一定时，随着固溶温度升高，化合物相溶解量就增多，当升至较高温度时，化合物相会全部溶入铝中，形成单一的铝固溶体相组织。也就是说，较低温度固溶时只会有少部分化合物溶解（溶解的化合物元素溶入铝固溶体中），淬火后组织为铝固溶体相+大量（保留的）高硬度化合物相，铝合金硬度降低较少；而在较高温度固溶时，化合物大部分或全部溶解，淬火后只会得到单一铝固溶体相（或存留少量化合物相）组织，铝合金硬度明显降低。结论：随着固溶处理的固溶温度提高，化合物相溶解增加，淬火后组织中化合物相减少，硬度降低。
中文名
2024铝板
应用范围
飞机结构
化学成分
硅、锌
相关技术标准
GB/T 3880-2006
快速
导航
应用范围
化学成分
力学性能
牌号的意义
相关技术标准
计算公式
现货规格
基本介绍
2024合金牌号于1954年由美国注册。温度高于125℃，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。
应用范围
2024铝板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。
化学成分
硅： 0.5% 铁： 0.5% 铜： 3.8-4.9 锰：0.3-0.9 镁：1.2-1.8 铬：0.10 镍：-
锌： 0.25 钛： 0.15 其它：0.15 铝：其余
力学性能
抗拉强度Mpa
0.2%屈服强度Mpa
伸长率%
疲劳强度
硬度HB
电导率20℃
20℃电阻率nΩ.m
弹性模量GPa
470
325
12
105
120
30
48
68
牌号的意义
在铝合金中牌号是有代表意义的，下面就以2024-T3牌号为例说明。 第一个2表示铝与铝合金组别-铝铜系合金。铝与铝合金组别分为九大类。
第一类：1系：工业纯铝
第二类：2系：铝铜系合金
第三类：3系：铝锰系合金
第四类：4系：铝硅系合金
第五类：5系：铝镁系合金
第六类：6系：铝镁硅系合金
第七类：7系：铝锌镁铜系合金
第八类：8系：其他合金
第九类：9系：备用合金
0表示合金元素或杂质极限含量的控制情况：0表示原始合金，表示其杂质极限含量无特殊控制，1-9改型合金，表示对一项或一项以上的单个杂质或合金元素极限含量有特殊控制。
24表示不同的合金：表示最低铝合金含量中小数点后面的两位，如1050铝含量为99.50%，两位数没有特殊意义，仅用来识别同一组中的不同合金。
T表示进行热处理。T后面一般带有一位或一位以上数字，比如T3，表示进行了T3热处理。不同数字就代表进行不同的热处理。
相关技术标准
铝板带国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。
2024铝板对应牌号
对应牌号：
国标：2A12(LY12) GB/T 3190-1996
ISO：AlCu4Mg1 ISO 209.1-1989
日标：A2024 JIS H4000-1999 JIS H4040-1999
非标：24530 IS5902
法标：2024（A-USG1) NF A50-411 NF A50-451
美标：2024 AA
2024铝板硬度
2024-H112硬度为：HB85左右
2024铝合金的化学成分如下：
硅： 0.5% 铁： 0.5% 铜： 3.8-4.9 锰：0.3-0.9 镁：1.2-1.8 铬：0.10 镍：-
锌： 0.25 钛： 0.15 其它：0.15 铝：其余
参考GB/T 3190-2008,详见下图：
2024铝板为铝－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℃以下的工作零件。
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总而言之，2024铝主要的优势还是在满足一般强度和韧性的基础上，比重很低，但是极限强度还是不足以作为起落架使用
2、固相线温度 502度
3、起始熔化温度 502度加工性能退火温度 413度固溶温度 493度时效温度 T6 和T8 ，在191度保持8到16小时。全部为是摄氏度。
板材的再结晶开始温度是300～310℃，挤压棒材的再结晶开始温度是410℃。当加入0.6～1.0%Mn后，它升到490～505℃。合金元素对铝及铝合金的再结晶温度影响较大。2024铝合金是一种高强度硬铝，属于Al-Cu-Mg系的铝合金，主要用于制作各种高负荷的零件和构件，可进行热处理强化，在淬火和刚淬火状态下塑性中等。主要特征及应用范围:这是一种高强度硬铝，可进行热处理强化，在淬火和刚淬火状态下塑性中等，点焊焊接良好，用气焊时有形成晶间裂纹的倾向，合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚好，退火后可切削性低:抗腐蚀性不高，常采用阳极氧化处理与涂漆方法或表面加包铝层以提高其抗腐蚀能力。用途主要用于制作各种高负荷的零件和构件(但不包括冲压件锻件)如飞机上的骨架零件，蒙皮，隔框，翼肋，翼梁，铆钉等150℃以下工作零件。
1915年美国铝业发明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、科技方面。
