2024-T3 y 7075-T6 son las dos aleaciones de aluminio de alta resistencia que la mayoría de los ingenieros comparan cuando una pieza debe soportar una carga con un peso mínimo. Ambos son a base de cobre o zinc, ambos necesitan protección contra la corrosión y ambos son difíciles de soldar. La decisión generalmente depende de cuánta fuerza se necesita y cuánta fatiga y tolerancia a la fractura se pueden sacrificar por ella.
Ruta de Composición y Fortalecimiento
| Elemento | 2024 | 7075 |
|---|---|---|
| Cobre | 3.8-4.9% | 1.2-2.0% |
| Magnesio | 1.2-1.8% | 2.1-2.9% |
| Zinc | 0,25% máximo | 5.1-6.1% |
| Manganeso | 0.30-0.90% | 0,30% máximo |
| Cromo | 0,10% máximo | 0.18-0.28% |
Las composiciones siguen ASTM B209 para láminas y placas y ASTM B211 para barras, con límites también enumerados en GB/T. 3190-2020. 2024 se fortalece con precipitados que contienen cobre y magnesio y alcanza la condición T3 mediante un tratamiento de solución seguido de estiramiento controlado y envejecimiento natural. . 7075 se basa en zinc, magnesio y cobre juntos y se envejece artificialmente a T6 para obtener una resistencia máxima. El cromo en 7075 controla la estructura del grano y mejora la resistencia a la corrosión por tensión, razón por la cual se especifica como un rango estrecho en lugar de un máximo.
Resistencia y tolerancia al daño
| Propiedad (temperatura ambiente, longitudinal) | 2024-T3 | 7075-T6 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción, típica | 483 MPa | 572 MPa |
| Límite elástico, típico | 345MPa | 503 MPa |
| Elongación típica | 18% | 11% |
| Comportamiento de fatiga | Excelente resistencia al crecimiento de grietas | Alta resistencia estática, menor tenacidad |
Estos son valores típicos para material comercial; Los mínimos de especificación publicados en ASTM B209 y AMS-QQ-A-250/4 son más bajos y deben usarse para el diseño. El punto de ingeniería importante es el comercio: 7075-T6 es aproximadamente un 18 % más fuerte en tensión que 2024-T3, pero muestra mucho menos alargamiento y menor tenacidad a la fractura, por lo que se desempeña peor en fatiga entallada y en áreas donde la tolerancia al daño es un requisito de certificación.. 2024-T3 es la aleación clásica para fuselaje y revestimiento de ala inferior exactamente por esa razón, y 7075-T6 se usa cuando una pieza compacta y altamente cargada no se puede agrandar.
Corrosión y protección de superficies
Ambas aleaciones son propensas al ataque intergranular y de exfoliación en ambientes húmedos o clorados.. 2024 se suministra comúnmente como lámina Alclad, en la que una fina capa de aluminio de alta-pureza está unida metalúrgicamente a ambas caras para brindar protección sacrificial; el revestimiento se define en ASTM B209 y reduce ligeramente la resistencia del núcleo. . 7075 suele anodizarse, imprimarse o pintarse, y los templados T73 se seleccionan cuando la resistencia a la corrosión bajo tensión es el requisito fundamental en lugar de la resistencia máxima.
Diferencias de fabricación
Normalmente, ninguna de las aleaciones se suelda con arco: la 2024-se agrieta en caliente y pierde resistencia en la zona-afectada por el calor, y la 7075 no se considera soldable para servicio estructural, por lo que ambas se unen mecánicamente con remaches, pernos o máquinas de unión adhesiva. 2024 bien en la condición T3, pero es gomosa en comparación con la 7075, que produce el mejor acabado superficial de los grados de alta-resistencia cuando Mecanizado con herramientas de carburo afiladas y refrigerante generoso. Siempre que sea posible, el conformado debe realizarse antes del envejecimiento, y el 7075-T6 tiene una capacidad de flexión limitada, con radios estrechos que requieren flexión en condición W u O seguida de tratamiento térmico.
Preguntas frecuentes
Q:¿Cuál es más fuerte, el 2024-T3 o el 7075-T6?
R: 7075-T6 es más resistente, con una resistencia a la tracción típica de alrededor de 572 MPa frente a 483 MPa para 2024-T3, y un límite elástico mucho mayor, pero es menos dúctil y menos tolerante a los daños.
Q:¿Qué aleación es mejor para la vida útil?
R: 2024-T3 generalmente ofrece una mejor resistencia al crecimiento de grietas por fatiga, especialmente en forma Alclad, razón por la cual domina el revestimiento del fuselaje; 7075-T6 se utiliza donde gobierna la resistencia estática y la carga de fatiga es limitada.
Q:¿Se puede soldar el 7075-T6?
R: No, no para servicio estructural. Se une mediante remachado, atornillado o pegado.. 2024 tampoco se puede soldar mediante procesos de arco y se maneja de la misma manera.
Q:¿Qué significa Alclad en un pedido de hojas de 2024?
R: Un revestimiento de aluminio de alta-pureza unido metalúrgicamente en ambas caras que protege el núcleo de manera sacrificial. Está especificado en ASTM B209 y es estándar para aplicaciones de revestimiento de aeronaves.
Q:¿Qué máquinas de aleación son mejores?
R: 7075 produce un mejor acabado y forma virutas más limpias a alta velocidad, mientras que 2024-T3 es más propenso a acumular bordes y necesita herramientas afiladas y refrigerante adecuado.