خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ شامل مقاومت خوردگی قوی و هدایت الکتریکی بالا است و از این رو برای کارخانه تولید مقاطع صنعتی، پلیت و انواع ورق بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ یکی از آلیاژهای مهم سری ۲۰۰۰ آلومینیوم است که به دلیل مقاومت بالا و استحکام قابل توجه، در صنایع مختلف به‌ویژه هوافضا، خودروسازی و صنایع دفاعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آلیاژ با ترکیب مس به‌عنوان عنصر اصلی آلیاژی، خواصی را به دست می‌آورد که آن را برای کاربردهای سنگین و نیازمند مقاومت مکانیکی بالا مناسب می‌سازد.
قدرت این آلیاژ ها در دما های پایین تر افزایش می یابد و وقتی که این آلیاژ ها در معرض دمای بالا قرار می گیرند، استحکام آن از بین می رود.
آلیاژهای آلومینیوم آلیاژهای مناسب برای دمای کم هستند و به دمای بالا در محدوده بین ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد (۳۹۲-۴۸۲°F) حساس هستند.
ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴ عمدتاً از آلومینیوم تشکیل شده اما حاوی مقادیر قابل توجهی از مس، منگنز، منیزیم و سیلیسیم نیز است.
این ترکیبات به این آلیاژ ویژگی‌های خاصی همچون استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر دماهای بالا را می‌بخشند.
- مس: ۳٫۹ تا ۵ درصد
- منگنز: ۰٫۴ تا ۱٫۲ درصد
- منیزیم: ۰٫۲ تا ۰٫۸ درصد
- سیلیسیم: ۰٫۵ تا ۱٫۲ درصد
- آلومینیوم: مابقی ترکیب
به‌طور کلی، ترکیب شیمیایی این آلیاژ به شکل زیر است:
مشخصات فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
جدول زیر نشان می دهد که خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ چگونه است.
ویژگی های مکانیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ در جدول زیر نمایش داده می شود
خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آلومینیوم ۲۰۱۴
- استحکام کششی بالا
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آلومینیوم ۲۰۱۴ استحکام کششی بالای آن است. این خاصیت باعث می‌شود که این آلیاژ در کاربردهایی که نیاز به مقاومت مکانیکی زیادی دارند، مانند قطعات هواپیما و سازه‌های خودرو، مورد استفاده قرار گیرد.
- مقاومت در برابر حرارت
این آلیاژ مقاومت خوبی در برابر دماهای بالا دارد و می‌تواند خواص مکانیکی خود را حتی در شرایط حرارتی سخت حفظ کند. این ویژگی باعث شده که آلیاژ ۲۰۱۴ در صنایع هوافضا و موتورهای حرارتی محبوبیت بالایی داشته باشد.
- قابلیت ماشینکاری عالی
آلومینیوم ۲۰۱۴ به‌دلیل ترکیب شیمیایی و ساختار کریستالی خاص خود، یکی از آلیاژهای آلومینیومی است که قابلیت ماشینکاری بسیار خوبی دارد. این ویژگی آن را برای تولید قطعات پیچیده و با دقت بالا مناسب می‌سازد.
- مقاومت در برابر خستگی
آلیاژ ۲۰۱۴ به خوبی می‌تواند در برابر فشارهای مکرر و بارگذاری‌های متناوب مقاومت کند. این خاصیت مقاومت در برابر خستگی آن را برای کاربردهای دینامیک مناسب می‌کند.
خصوصیات حرارتی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
خواص حرارتی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ در جدول زیر داده شده است.
| خواص | شرایط | ||
| T (ºC) | رفتار | ||
| انبساط حرارتی | ۲۳ (۱۰-۶/ºC) | ۲۰-۱۰۰ | – |
| هدایت حرارتی | ۱۹۲ (W/mK) | ۲۵ | O |
شرایط عملیات حرارتی آلیاژ ۲۰۱۴ | Alclad 2014
برای انجام عملیات T6 برای محصولاتی مثل پلیت، سیم، راد، ورق باید در دمای ۱۶۰ درجه سانتیگراد، حدود ۱۸ ساعت نگهداری شود. برای قطعات فورج لازم است، در دمای ۱۷۱ درجه سانتیگراد به مدت ۱۰ ساعت نگهداری شود. دمای انحلال سازی این آلیاژ ۵۰۲ درجه سانتیگراد و دمای آنیلینگ آن ۴۱۳ درجه سانتیگراد می باشد.
سایر مشخصه های آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
مواد مشابه به آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ در جدول زیر آمده است
| ASTM B210 | ASTM B211 | ASTM B221 | ASTM B241 | ASTM B247 |
| ASTM BB241 | DIN 3.1255 | MIL T-15089 | QQ A-200/2 | QQ A-225/4 |
| QQ A-250/4 | QQ A-367 | SAE J454 |
آنیلینگ آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ را می توان در دمای ۴۱۳ درجه سانتیگراد (۷۷۵ درجه فارنهایت) ۲ تا ۳ ساعت خنثی کرد. سپس آلیاژ هر ساعت بین ۱۰ تا ۲۶۰ درجه سانتیگراد (۵۰ و ۵۰۰ درجه فارنهایت) خنک می شود که به دنبال آن سرد شدن است.
جوشکاری آلیاژ ۲۰۱۴ آلومینیوم
روش قوس مصرفی گاز برای آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴ توصیه می شود. میله های توپر یا آلیاژ ۲۰۱۷ یا آلیاژ ۲۰۱۴ در فرآیند جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند. Fixturing برای حداقل استحکام تنظیم شده است، زیرا این آلیاژ در طی فرآیند جوشکاری دچار شکستگی می گردد.
فورجینگ آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ می تواند بین ۳۹۹ تا ۴۵۴ درجه سانتیگراد (۷۵۰-۸۵۰°F) جعلی باشد.
فرم دهی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
روش های متعارف برای فرم دهی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ استفاده می شود. فرآیند تشکیل در T3 یا T4 انجام می شود و شعاع خمش تنگ برای این فرایند جوشکاری توصیه نمی شود.
ویژگی ماشینکاری آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ دارای قابلیت کارکرد ماشینکاری در شرایط خنثی است و استفاده از نفت سفید یا روغن برای این فرآیند ماشینکاری توصیه می شود. استفاده از غلتک ۲۰ درجه، صاف کردن ۱۰ درجه و ۱۵ درجه غلتک بالا، ضروری است برای برش و تراشکاری.
عملیات حرارتی آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴ آلیاژی با دمای ۵۰۲ درجه سانتیگراد (۹۳۵°F) تحت حرارت قرار می گیرد و سپس خنک می شود. در نتیجه این عملیات حرارتی دمای T4 تولید می شود.
سخت شدن آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
این آلیاژ توسط یک عملیات حرارتی بارش در ۵۰۲ درجه سانتی گراد (۹۳۵ درجه فارنهایت) سخت شده است. این آلیاژ پس از آن آب رقیق شده و در نتیجه تولید حرارت T4 تولید می شود.
کار سرد اضافی پس از فرایند سخت شدن این آلیاژ، باعث افزایش دما می شود. T6511 و T6510 طبع توسط عملیات حرارتی در ۱۶۰ درجه سانتی گراد (۳۲۰ درجه فارنهایت) تولید شده است.
کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴/Alclad 2014
از این آلیاژ برای کاربردهایی که نیاز به استحکام و سختی زیاد در درجه حرارتهای بالا دارند استفاده می شود که به عنوان نمونه به موارد زیر می پردازیم:
- پروفیل های اکسترود شده
- ورق و قطعات فورج سنگین
- استفاده وسیع در قطعات هواپیما مثل چرخها، فیتینگها و سازه اصلی هواپیما
- قطعات مختلف در صنایع نظامی و دفاعی
- قطعات تعلیق خودرو
- فریم کامیون
- میله
- سیم
- لوله
تشریح کاربردهای آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴
- صنایع هوافضا
به‌دلیل استحکام بالا و مقاومت حرارتی عالی، آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴ به‌طور گسترده در تولید قطعات هواپیماها و سازه‌های فضایی استفاده می‌شود. این آلیاژ به‌ویژه برای ساخت قطعاتی که تحت فشار زیاد هستند، مناسب است.
- صنعت خودروسازی
در خودروسازی نیز از آلیاژ ۲۰۱۴ برای ساخت قطعاتی مانند شاسی و اجزای تعلیق خودرو استفاده می‌شود. استحکام و سبکی این آلیاژ باعث می‌شود خودروها سبک‌تر و در عین حال مقاوم‌تر شوند، که به بهبود کارایی سوخت و کاهش وزن کلی خودرو کمک می‌کند.
- صنایع دفاعی
به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی و مکانیکی، آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴ در تولید تسلیحات نظامی و قطعات مقاوم در برابر فشار و دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع دریایی
هرچند آلیاژ ۲۰۱۴ نسبت به سایر آلیاژهای آلومینیوم مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد، اما در برخی کاربردهای دریایی که نیاز به استحکام بالا دارند، استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴
- استحکام بالا
یکی از اصلی‌ترین مزایای آلیاژ ۲۰۱۴ استحکام کششی و مقاومت فشاری بالای آن است. این ویژگی این آلیاژ را برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، بسیار مناسب می‌سازد.
- وزن سبک
مانند دیگر آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژ ۲۰۱۴ نیز بسیار سبک است. این وزن سبک در کنار استحکام بالا، آن را به انتخابی عالی برای صنایع حمل‌ونقل و هوافضا تبدیل کرده است.
- ماشینکاری آسان
آلیاژ ۲۰۱۴ به راحتی قابل ماشینکاری است و این ویژگی آن را برای تولید قطعات دقیق و پیچیده ایده‌آل می‌کند. این قابلیت در کنار خواص مکانیکی عالی، باعث می‌شود تولیدکنندگان به‌راحتی از این آلیاژ در پروژه‌های مختلف استفاده کنند.
- مقاومت در برابر حرارت
آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴ در دماهای بالا مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد، که این ویژگی برای کاربردهای مرتبط با موتورهای حرارتی و صنایع مرتبط با دماهای بالا بسیار مهم است.
معایب آلومینیوم ۲۰۱۴
یکی از نقاط ضعف این آلیاژ، مقاومت نسبتاً پایین آن در برابر خوردگی است. به همین دلیل، برای کاربردهای دریایی یا محیط‌هایی با رطوبت بالا، باید از پوشش‌های محافظ یا آلیاژهای دیگر استفاده کرد.
آلومینیوم آلیاژ ۲۰۱۴ از سری آلیاژ های گروه ۲۰۰۰ با ترکیب خواصی همچون استحکام بالا، قابلیت ماشینکاری عالی و مقاومت حرارتی، یکی از بهترین گزینه‌ها برای صنایع هوافضا، خودروسازی و دفاعی است.
این آلیاژ با اینکه مقاومت کمی در برابر خوردگی دارد، اما در کاربردهایی که نیاز به استحکام و تحمل دماهای بالا دارند، بسیار مؤثر و کارآمد است.
اگر به دنبال آلیاژی هستید که توانایی تحمل فشارهای سنگین و دماهای بالا را داشته باشد، آلومینیوم ۲۰۱۴ می‌تواند یکی از بهترین انتخاب‌ها باشد.
امتیاز
-
ستاره
اراک – خیابان دانشگاه – ساختمان هاتف – طبقه سوم – واحد 4 – 086-33257316
واتساپ: 
