خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹ از سری گروه ۲۰۰۰ را در این مقاله مطالعه نمایید. از این آلیاژ برای ساخت بدنه مخازن و هواپیما استفاده می شود.

آلیاژ آلومینیوم ۲۲۱۹ یک آلیاژ در خانواده آلومینیوم مس ساخته شده از سری ۲۰۰۰ است.

آلیاژهای آلومینیوم مس از استحکام بالایی برخوردار هستند ، اما به طور کلی از مقاومت در برابر خوردگی و جوشکاری نسبت به سایر انواع آلیاژهای آلومینیوم سخت تر هستند.

استحکام این آلیاژها هنگامی که در معرض دمای حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد قرار بگیرند ، کاهش می یابد. با این حال ، قدرت آنها می تواند در دماهای پایین افزایش یابد.

برای مقاومت در برابر خوردگی کمتر، آلومینیوم ۲۲۱۹ را می توان در یک آلیاژ خالص مانند ۱۰۵۰ دانست. این آلیاژ معمولاً توسط اکستروژن مورد استفاده قرار می گیرد و در ریخته گری استفاده نمی شود.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم ۲۲۱۹ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم ۲۲۱۹ را نشان می دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم ۲۲۱۹ را نشان می دهد.

Properties	Metric	Imperial
Density	2.6-2.8 g/cm3	0.0939- 0.101 lb/in3
Melting point	510°C	950°F

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم ۲۲۱۹ را نشان می دهد.

Properties	Metric	Imperial
Tensile strength	170 MPa	24656 ksi
Yield strength	76 MPa	1022 ksi
Fatigue strength	105 MPa	15229
Elastic modulus	70-80 GPa	10153-11603 ksi
Poisson’s ratio	0.33	0.33
Elongation	18%	18%

خصوصیات حرارتی آلومینیوم ۲۲۱۹

خصوصیات حرارتی آلومینیوم ۲۲۱۹ در جدول زیر آورده شده است.

Properties	Conditions
T (ºC)	Treatment
Thermal conductivity	170 W/mK	25

سایر استاندارد های معادل آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹

نام های استاندارد جایگزین شامل AlCu6Mn و A92219 هستند که در استانداردهای زیر شرح داده شده است:

• ASTM B 209: مشخصات استاندارد ورق و صفحات آلومینیوم
• ASTM B 211: مشخصات استاندارد برای آلومینیوم و مقاطع گرد، میله، و سیم
• ASTM B 221: مشخصات استاندارد برای آلومینیوم آلیاژ میله های اکسترود شده، میله ها، سیم، پروفیل ها و لوله ها
• ISO 6361: ورق ها ، تسمه ها و صفحات از آلومینیوم

سایر عناوین آلیاژ آلومینیوم ۲۲۱۹ عبارتند از:

AMS 4066	ASTM B211	ASTM B247	MIL A-46808	QQ A-367
AMS 4068	ASTM B221	ASTM B316	MIL A-8920	QQ A-430
ASTM B209	ASTM B241	MIL A-46118	QQ A-250\30	SAE J454

ویژگی ساخت و عملیات آلومینیوم ۲۲۱۹

آلومینیوم ۲۲۱۹ را می توان در حالت آنیل ماشینکاری کرد. در شرایط گرمایشی ، این آلیاژ برای ماشین کاری بسیار دشوار است. روغن کاری پایه روغن برای انجام عملیات ماشینکاری استفاده می شود.

• شکل دهی
  آلومینیوم ۲۲۱۹ با استفاده از تکنیک های معمولی می تواند شکل دهی شود.
• جوشکاری
  برای جلوگیری از ترک خوردگی ، می توان از آلیاژ آلومینیوم ۲۲۱۹ با استفاده از جوش و تکنیک های جوشکاری گاز با احتیاط زیاد جوشکاری کرد. این فرآیند به منظور حفظ خاصیت مقاومت در برابر خوردگی این آلیاژ ، عملیات حرارتی را پیشنهاد داد.
• حرارت دهی
  آلومینیوم ۲۲۱۹ را می توان در دمای ۵۳۸ درجه سانتیگراد (۱۰۰۰ درجه نهایت) تحت حرارت قرار داد و به دنبال آن در آب سرد فرو برد.
• فرم دهی
  برای حفظ خاصیت مقاومت در برابر خوردگی می توان از آلیاژ آلومینیوم ۲۲۱۹ استفاده کرد.
• آنیل
  آلومینیوم ۲۲۱۹ در مدت زمان کافی در ۵۳۸ درجه سانتیگراد (۱۰۰۰ درجه نهایت) آنیل می شود و پس از آن در آب سرد فرو می رود.
• تمپر
  آلومینیوم ۲۲۱۹ می تواند در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد (۳۷۵ درجه نهایت) برای مدت زمان مختلف پس از پخت و پز و پخت شدن پیری شود.
  
• فرجینگ
  برای فرجینگ می تواند به مدت ۱۸ ساعت در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد (۳۷۵ درجه فارنهایت) تمپر کند و فرم های نوع ورق یا پلیت می توانند در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد (۳۷۵ درجه نهایت) به مدت ۳۶ ساعت تمپر شوند و به دنبال آن سرد کاری در هوا انجام شود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۲۱۹

آلیاژ آلومینیوم ۲۲۱۹ بطور خاص از مقاومت بالا در برابر شکستگی برخوردار است ، قابل جوشکاری و در برابر ترک خوردگی در برابر استرس مقاوم است.
بنابراین به طور گسترده ای در پوست هواپیماهای مافوق صوت و اعضای سازه استفاده می شود. مخزن استاندارد وزن شاتل فضایی نیز از آلیاژ ۲۲۱۹ ساخته شده است.

آلومینیوم ۲۲۱۹ برای ساخت قطعات استراکچر مناسب است که در جوشکاری های با مقاومت بالا و کاربردهای درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد های آلومینیوم ۲۲۱۹

از این آلیاژ برای ساخت بدنه مخازن سوخت، اجزا سازه و پوسته هواپیماهای مافوق صوت و… استفاده می شود. قابلیت جوشکاری این آلیاژ بسیار بالا و برای قطعاتی که در محدوده دمایی ۲۶۹- درجه سانتیگراد کار می کنند، مناسب می باشد.
این آلیاژ چقرمگی شکست بالایی دارد و با عملیات T8 مقاومت به ترک ناشی از خوردگی تنشی آن بالا می رود.