ألومنيوم 2014 مقابل 2024
مقدمة
من بين العديد من سبائك الألومنيوم الصناعية، يُعد ألومنيوم 2014 و2024 من أكثر سبائك الألومنيوم عالية المقاومة تمثيلاً.
ينتمي كلاهما إلى عائلة سبائك الألومنيوم والنحاس من سلسلة 2000، ولهما مظهر مماثل، ويشتركان في نطاق سعري متقارب، مما يجعلهما عرضة للخلط أثناء اختيار المواد.
ومع ذلك، هناك اختلافات كبيرة بين الاثنين في التركيب الكيميائي، والخواص الميكانيكية، وخصائص المعالجة، وسيناريوهات التطبيق. إن اختيار المادة الخاطئة يمكن أن يؤثر في أحسن الأحوال على أداء المنتج، وفي أسوأ الأحوال، قد يتسبب في مخاطر هندسية جسيمة.
نظرة عامة على المقارنة السريعة
قبل التعمق في التحليل التفصيلي، استخدم الجدول أدناه لفهم الاختلافات الجوهرية بين الاثنين بسرعة، مما يسهل عملية الاختيار الأولي للمواد.
| عنصر المقارنة | ألومنيوم 2024 | ألومنيوم 2014 |
|---|---|---|
| نظام السبيكة | نظام Al-Cu-Mg | نظام Al-Cu-Si-Mg |
| عناصر التقوية الأساسية | النحاس + المغنيسيوم | النحاس + السيليكون |
| الكثافة | 2.78–2.80 جم/سم³ | 2.80 جم/سم³ |
| مقاومة الشد النموذجية (T6) | 427–483 ميجا باسكال | 483–490 ميجا باسكال |
| إجهاد الخضوع النموذجي (T6) | 345–414 ميجا باسكال | 414–420 ميجا باسكال |
| مقاومة الكلال | 138 ميجا باسكال (ميزة) | 124–130 ميجا باسكال |
| مقاومة التآكل | ضعيفة (تتطلب حماية للسطح) | ضعيفة (تتطلب حماية للسطح) |
| قابلية اللحام | ضعيفة (يوصى بالبرشمة) | ضعيفة (يوصى بالبرشمة) |
| قابلية التشغيل الآلي | جيدة (70%) | ممتازة (70–80%) |
| أداء الحدادة (التشكيل بالطرق) | مقبول | ممتاز (ألومنيوم حدادة نموذجي) |
| أقصى درجة حرارة للتشغيل | حوالي 150 درجة مئوية | حوالي 210 درجة مئوية |
نظام السبيكة والتركيب الكيميائي
الاختلاف الأساسي في أنظمة السبائك
- ينتمي ألومنيوم 2024 إلى نظام Al-Cu-Mg، حيث يُعد المغنيسيوم أهم عنصر تقوية إلى جانب النحاس.
- ينتمي ألومنيوم 2014 إلى نظام Al-Cu-Si-Mg، حيث يُعد إضافة السيليكون الميزة التركيبية الأبرز التي تميزه عن 2024.
هذا الاختلاف الجوهري - "السيليكون مقابل المغنيسيوم" - هو ما يحدد التباين الأساسي بين السبيكتين في آليات التقوية، والاستجابة للمعالجة الحرارية، وسيناريوهات التطبيق.
مقارنة التركيب الكيميائي
| العنصر | ألومنيوم 2024 | ألومنيوم 2014 | تفسير الاختلاف |
|---|---|---|---|
| النحاس (Cu) | 3.8–4.9% | 3.9–5.0% | متشابهان، كلاهما عناصر سبيكة أساسية |
| المغنيسيوم (Mg) | 1.2–1.8% | 0.20–0.80% | يحتوي 2024 على نسبة أعلى بكثير من المغنيسيوم |
| السيليكون (Si) | ≤0.5% | 0.5–1.2% | يحتوي 2014 على نسبة أعلى بكثير من السيليكون |
| المنغنيز (Mn) | 0.3–0.9% | 0.4–1.2% | متشابهان |
| الزنك (Zn) | ≤0.25% | ≤0.25% | متطابقان |
| الحديد (Fe) | ≤0.50% | ≤0.70% | متشابهان |
| الكروم (Cr) | ≤0.10% | ≤0.10% | متطابقان |
| الألومنيوم (Al) | الباقي (حوالي 90.7–94.7%) | الباقي (حوالي 90.4–95%) | متشابهان |
تأثير الاختلافات التركيبية على الأداء
- يؤدي المحتوى الأعلى من المغنيسيوم في 2024، إلى جانب النحاس، إلى تشكيل طور التقوية Al₂CuMg (طور S/S')، مما يمنحه مقاومة استثنائية للكلال وتحمل التلف.
- يعزز المحتوى الأعلى من السيليكون في 2014 ترسيب CuAl₂ (طور θ')، مما يساعد على تعزيز القوة الإجمالية والاستقرار في درجات الحرارة العالية مع تحسين قابلية التشغيل الآلي وأداء الحدادة.
ببساطة: يتفوق 2024 في "مقاومة الكلال"، بينما يتفوق 2014 في "مقاومة التشوه" و"سهولة التشغيل الآلي".
مقارنة متعمقة للخواص الميكانيكية
الخواص الميكانيكية في حالات المعالجة الحرارية المختلفة
تختلف الخواص الميكانيكية بشكل كبير اعتمادًا على حالة المعالجة الحرارية. فيما يلي البيانات النموذجية لكلتا السبيكتين في الحالات الشائعة.
الخواص الميكانيكية لألومنيوم 2024 (حالات مختلفة)
| الحالة | مقاومة الشد (ميجا باسكال) | إجهاد الخضوع (ميجا باسكال) | الاستطالة (%) | الصلابة (HB) | مقاومة الكلال (ميجا باسكال) |
|---|---|---|---|---|---|
| O (مُلدن) | 186 | 75.8 | 20 | 47 | 89.6 |
| T3 | 483 | 345 | 18 | 120 | 138 |
| T4/T351 | 469 | 324 | 16–19 | 120 | 138 |
| T6 | 427 | 345 | 5 | 125 | 124 |
| T851 | ≥455 | ≥400 | 4.9 | 140 | 117 |
الخواص الميكانيكية لألومنيوم 2014 (حالات مختلفة)
| الحالة | مقاومة الشد (ميجا باسكال) | إجهاد الخضوع (ميجا باسكال) | الاستطالة (%) | الصلابة (HB) | مقاومة الكلال (ميجا باسكال) |
|---|---|---|---|---|---|
| O (مُلدن) | 190 | 100 | 16 | 48 | 90 |
| T3 | 450 | 280 | 14 | 110 | 130 |
| T4/T451 | 430–440 | 270–330 | 14–15 | 110 | 140 |
| T6/T651 | 483–490 | 414–420 | 7–13 | 135–140 | 124–130 |
| T62 | 500 | 440 | 7.3 | 130 | 160 |
مقاومة الكلال: الميزة الأساسية لـ 2024
تُعد مقاومة الكلال واحدة من أهم الفروق في الأداء بين الاثنين. تصل مقاومة الكلال لألومنيوم 2024-T3 إلى 138 ميجا باسكال (عند 5×10⁸ دورة)، مما يوفر أداءً استثنائيًا في التطبيقات التي تتعرض لأحمال دورية متكررة.
هذا هو بالضبط السبب في أن 2024 كان مفضلاً منذ فترة طويلة على 2014 للمكونات التي تتعرض بشكل متكرر لإجهادات الإقلاع والهبوط، مثل قشور هياكل الطائرات وأضلاع الأجنحة.
المقاومة الثابتة: متشابهة، لكن 2014 (T6) يتمتع بميزة طفيفة
في حالات القوة القصوى (T6/T62)، يمكن أن يصل ألومنيوم 2014-T62 إلى مقاومة شد تبلغ 500 ميجا باسكال وإجهاد خضوع يبلغ 440 ميجا باسكال، وهو أعلى قليلاً من 483 ميجا باسكال / 345 ميجا باسكال لألومنيوم 2024-T3.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن استطالة 2014 في حالة T6 تبلغ حوالي 7٪ فقط، بينما يتمتع 2024-T3 باستطالة عالية تبلغ 18٪. لكل منهما تركيز مختلف بشكل واضح فيما يتعلق بالقوة مقابل الليونة/المتانة.
متانة الكسر وتحمل التلف
- تتمتع سبيكة الألومنيوم 2024 بمتانة كسر (KIC) تبلغ حوالي 35–40 ميجا باسكال·م½ (حالة T351)، مما يظهر مقاومة ممتازة لانتشار الشقوق.
- يتمتع 2014-T6 بمتانة كسر أقل نسبيًا تبلغ حوالي 19 ميجا باسكال·م½.
بالنسبة لسيناريوهات التطبيق التي تتطلب تحملاً عالياً للتلف، يتمتع 2024 بميزة واضحة، وهو سبب رئيسي في أن مكانته في هياكل الطيران الرئيسية تظل راسخة.
مقارنة الخصائص الفيزيائية
المعلمات الفيزيائية الأساسية لكلتا السبيكتين متشابهة، ولكن هناك اختلافات ملحوظة في الموصلية الحرارية والكهربائية.
| المعلمة الفيزيائية | ألومنيوم 2024 | ألومنيوم 2014 |
|---|---|---|
| الكثافة | 2.78–2.80 جم/سم³ | 2.80 جم/سم³ |
| نقطة الانصهار (الصلابة) | 502°C | 507°C |
| معامل التمدد الحراري (20–100°C) | 23.2 ميكرومتر/م·°C | 23.0 ميكرومتر/م·°C |
| الموصلية الحرارية (T3/T4) | 121 واط/م·كلفن | 150–159 واط/م·كلفن |
| الموصلية الكهربائية | 30% IACS | 38–40% IACS |
| معامل المرونة | 72–73.1 جيجا باسكال | 72–74 جيجا باسكال |
| نسبة بواسون | 0.33 | 0.33 |
| أقصى درجة حرارة للتشغيل | حوالي 150 درجة مئوية | حوالي 210 درجة مئوية |
يجب إيلاء اهتمام خاص للموصلية الحرارية وأقصى درجة حرارة للتشغيل:
- الموصلية الحرارية لألومنيوم 2014 (حوالي 150–159 واط/م·كلفن) أعلى بكثير من تلك الخاصة بألومنيوم 2024 (حوالي 121 واط/م·كلفن)، مما يمنح 2014 الأفضلية في الظروف التي تتطلب تبديدًا فعالًا للحرارة.
- أقصى درجة حرارة للتشغيل لألومنيوم 2014 (حوالي 210 درجة مئوية) أعلى أيضًا من 2024 (حوالي 150 درجة مئوية)، مما يجعل 2014 أكثر موثوقية للتطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
مقارنة عملية المعالجة الحرارية
اختلافات آليات التقوية
كلتا السبيكتين قابلة للمعالجة الحرارية، لكن أطوار التقوية الخاصة بهما تختلف:
- أطوار التقوية الأساسية في 2024 هي Al₂CuMg (طور S/S') و Al₂Cu (طور θ/θ').
- طور التقوية الأساسي في 2014 هو CuAl₂ (طور θ'). يساعد وجود السيليكون في استقرار تأثير التقوية بالترسيب، مما يحسن الاحتفاظ بالقوة في درجات الحرارة العالية.
مقارنة معلمات المعالجة الحرارية
| خطوة العملية | ألومنيوم 2024 | ألومنيوم 2014 |
|---|---|---|
| درجة حرارة المعالجة بالمحلول | 493°C | 495–505°C |
| طريقة التبريد السريع (التسقية) | تبريد بالماء | تبريد بالماء |
| التعتيق الطبيعي (T4) | درجة حرارة الغرفة، ≥96 ساعة | درجة حرارة الغرفة، 96 ساعة |
| درجة حرارة التعتيق الاصطناعي (T6) | 191°C، 8–16 ساعة | 160°C، 18 ساعة (للألواح) |
| درجة حرارة التلدين | 413°C | 413°C |
| تبريد التلدين الكامل | تبريد بالهواء | تبريد في الفرن حتى 300°C، ثم بالهواء |
اختلافات الأداء في درجات الحرارة العالية
تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على الخواص الميكانيكية لكلتا السبيكتين. البيانات التالية حول تغيرات قوة 2024-T3 عند درجات حرارة مختلفة يمكن أن تكون مرجعًا مهمًا لاختيار المواد في ظل ظروف درجات الحرارة العالية.
| درجة الحرارة | مقاومة الشد 2024-T3 (ميجا باسكال) | إجهاد الخضوع 2024-T3 (ميجا باسكال) | الاستطالة (%) |
|---|---|---|---|
| -196°C | 586 | 427 | 18 |
| -80°C | 503 | 359 | 17 |
| 24°C (درجة حرارة الغرفة) | 483 | 345 | 17 |
| 100°C | 455 | 331 | 16 |
| 149°C | 379 | 310 | 11 |
| 204°C | 186 | 138 | 23 |
| 260°C | 76 | 62 | 55 |
| 371°C | 34 | 28 | 100 |
- تبدأ قوة 2024 في الانخفاض بشكل كبير عندما تتجاوز درجات الحرارة 125 درجة مئوية، ولا يوصى بالاستخدام المطول فوق 150 درجة مئوية.
- يمكن أن تصل أقصى درجة حرارة تشغيل لـ 2014 إلى 210 درجة مئوية، مع الحفاظ على خواص ميكانيكية أكثر استقرارًا في ظل ظروف درجات الحرارة المتوسطة.
يجعل هذا الاختلاف ألومنيوم 2014 أكثر قدرة على المنافسة في التطبيقات التي تتطلب مقاومة للحرارة، مثل المطروقات، والقوالب، والمكونات الهيدروليكية.
مقارنة خصائص المعالجة
قابلية التشغيل الآلي
تتمتع كلتا السبيكتين بقابلية جيدة للتشغيل الآلي وتعتبران صديقتين للتشغيل بين سبائك الألومنيوم.
- 2024 (حالات T3/T4) تتمتع بتصنيف قابلية تشغيل آلي يبلغ حوالي 70% (باستخدام سبيكة 2011 كخط أساس 100%)، مما يجعلها مناسبة للأجزاء عالية الدقة. في الحالة الملدنة (O)، تنخفض قابلية التشغيل إلى 30%، ولا يوصى بالتشغيل الآلي المباشر.
- 2014 تتمتع بتصنيف قابلية تشغيل يبلغ 70-80%، وهو أفضل قليلاً من 2024. تعمل بشكل جيد في كل من الحالات الملدنة والمعالجة حراريًا. عند استخدام سوائل القطع (الزيت الخفيف أو الكيروسين)، يمكن تحقيق تشطيبات سطحية ممتازة.
الخلاصة: قابلية التشغيل الآلي لألومنيوم 2014 تتفوق بشكل عام قليلاً على 2024، مما يجعله مناسباً لسيناريوهات التشغيل الأكثر دقة أو تعقيداً.
قابلية اللحام
هذه نقطة ضعف مشتركة لكلتا السبيكتين. لا يُنصح باستخدام اللحام الانصهاري التقليدي (TIG/MIG). يؤدي المحتوى العالي من النحاس إلى خطر كبير جدًا للتشقق الساخن، وستتدهور القوة في المنطقة المتأثرة بالحرارة بشدة.
تدعم كلتا السبيكتين طرق التوصيل التالية:
- اللحام بالمقاومة (نقطي/درزي): يعمل بشكل ممتاز وهو طريقة التوصيل الحراري الموصى بها.
- اللحام بالاحتكاك الحركي (FSW): ممكن. تبلغ كفاءة الوصلة لألومنيوم 2024 بطريقة FSW حوالي ≥90%، ويمكن أن تصل قوة الوصلة لألومنيوم 2014-T6 إلى 78% من المعدن الأساسي.
- البرشمة: طريقة الاتصال الأكثر شيوعًا وموثوقية لكلتا السبيكتين، وهي سائدة بشكل خاص في هياكل الطيران.
قابلية التشكيل
- يُظهر 2024 قابلية تشكيل جيدة نسبيًا في الحالة الملدنة (O) وحالة التبريد السريع حديثًا، مما يجعله مناسبًا للختم والثني. ومع ذلك، يصبح التشكيل صعبًا بعد المعالجة الحرارية.
- يتميز 2014 بضعف قابلية التشكيل على البارد وهو عرضة للتشقق في أنصاف أقطار الانحناء الضيقة. يوصى بإجراء عمليات التشكيل في حالة T3/T4 أو استخدام عمليات التشكيل على الساخن.
أداء الحدادة: الميزة المميزة لـ 2014
هذا هو أحد أهم الفروق في المعالجة بين الاثنين.
- يُصنف 2014 على أنه سبيكة ألومنيوم صلبة وسبيكة ألومنيوم قابلة للحدادة (التشكيل بالطرق) في نفس الوقت. يتمتع بأداء حدادة ممتاز، مع نطاق درجة حرارة موصى به يتراوح بين 400-450 درجة مئوية (التسخين المسبق للحدادة الساخنة).
- عادةً ما يتم توفير 2024 في شكل أجزاء مبثوقة وألواح ونادرًا ما يُستخدم للحدادة. تطبيقه في المطروقات أقل بكثير من 2014.
ملاحظة: نجحت بعض الشركات المتخصصة في تطوير مطروقات قوالب عجلات دقيقة لنظام هبوط الطائرات باستخدام سبيكة 2014، وهو تطبيق كلاسيكي ناجح لعام 2014 في مجال الحدادة الدقيقة للطيران.
مقاومة التآكل ومعالجة السطح
ضعف مشترك: ضعف مقاومة التآكل
نظراً لارتفاع نسبة النحاس، تُظهر كلتا السبيكتين مقاومة ضعيفة للتآكل، وهي سمة مشتركة في سبائك Al-Cu. كلاهما عرضة للتآكل التنقري والجلفاني في البيئات الرطبة أو تلك التي تحتوي على أيونات الكلوريد (مثل البيئات البحرية).
يواجه 2024 في حالات T3/T4 خطر التشقق الناتج عن إجهاد التآكل (SCC)؛ بينما يميل 2014 في حالات التعتيق الاصطناعي إلى المعاناة من التآكل بين الحبيبات. يجب توخي الحذر الشديد أثناء الاستخدام.
تدابير الحماية
توفر كلتا السبيكتين إصدارات مغطاة (Alclad) لتحقيق التوازن بين القوة ومقاومة التآكل في مجال الطيران. بالنسبة لمعالجات الأسطح، يتفوق 2014 في الأنودة الصلبة والطلاء. في المقابل، يتطلب 2024 إجراء أنودة باستخدام ختم NaAlO₂ للحصول على حماية مثالية. كلتا السبيكتين تدعمان الطلاء العادي.
| طريقة معالجة السطح | ألومنيوم 2024 | ألومنيوم 2014 |
|---|---|---|
| الأنودة الوقائية | جيد | جيد |
| الأنودة الصلبة | مقبول | جيد (ميزة) |
| الطلاء الكهربائي | مقبول | ممتاز (ميزة) |
| التغطية بطبقة نقية (Alclad) | مدعوم | مدعوم |
| الدهان / التغطية | مدعوم | مدعوم |
مقارنة سيناريوهات التطبيق النموذجية
قطاع الطيران
ألومنيوم 2024 هو واحد من أكثر سبائك الألومنيوم الصلبة استخدامًا في صناعة الطيران، وقد اكتسب لقب "سبيكة الطيران".
تكمن مزاياه الأساسية في مقاومة الكلال العالية وتحمل التلف الممتاز، ويُطبق بشكل أساسي في:
- قشور الطائرات، هياكل جسم الطائرة، أضلاع الأجنحة، الحواجز، والمكونات الهيكلية الرئيسية الأخرى الحاملة التي تتعرض لأحمال دورية، وكذلك المسامير ومكونات الصواريخ.
- في الطيران العسكري، يُعرّف 2024 ومشتقاته (2324، 2624) على أنها سبائك ألومنيوم ذات تحمل عالٍ للتلف، وتُستخدم في مناطق حرجة مثل السطح السفلي للأجنحة.
ألومنيوم 2014 في مجال الطيران يُستخدم بشكل أساسي للمطروقات الثقيلة، والمثال النموذجي على ذلك هو مطروقات قوالب العجلات الدقيقة لأنظمة هبوط الطائرات.
يجب أن تتحمل معدات الهبوط قوى تصادم عالية لحظية، وأحمال متغيرة، وفروق درجات حرارة كبيرة. القوة الثابتة العالية لـ 2014، والاستقرار الحراري الجيد، وقدرات الحدادة الممتازة تجعله المادة المثالية لهذا السيناريو.
القطاع العسكري والدفاع
- يُستخدم 2024 على نطاق واسع في هياكل الصواريخ والأجزاء الهيكلية للطائرات العسكرية حيث تكون متطلبات أداء الكلال عالية للغاية.
- يُستخدم 2014 بشكل أكثر شيوعًا في هياكل المركبات العسكرية، وأنظمة التعليق، والمكونات الهيكلية للمركبات المدرعة، وصناعة الأسلحة، حيث يتم استغلال قابليته للتشغيل الآلي وقوته الثابتة العالية بالكامل.
قطاع النقل
تُستخدم كلتا السبيكتين على نطاق واسع في عجلات الشاحنات والإطارات وأنظمة التعليق. بالنسبة لأجزاء الآلات عالية القوة، وأجسام الصمامات الهيدروليكية، وصناعة القوالب، يُفضل استخدام 2014 نظرًا لقابلية التشغيل الآلي الفائقة والصلابة العالية (حالة T6 HB 135-140).
السيناريوهات الصناعية الأخرى
- يتم تطبيق 2024 أيضًا في الأدوات الدقيقة، ومكونات المعدات الإلكترونية الحرجة، وعناصر المروحة، وإصلاحات الهياكل للطائرات المدنية.
- يُستخدم 2014 على نطاق واسع في الأجزاء الميكانيكية الدقيقة، والمعدات الهيدروليكية، والمكونات الهيكلية للجسور، وخزانات وقود الصواريخ متعددة المراحل. توفر له حدود درجة حرارة التشغيل العليا (210 درجة مئوية) ميزة لا يمكن تعويضها في ظروف البيئة الحارة.
دليل اتخاذ قرار اختيار المادة
في مواجهة سبيكتين لهما أداء مماثل ولكن بتركيزات مختلفة، كيف تتخذ الخيار الصحيح؟ فيما يلي توصيات الاختيار بناءً على سنوات من الخبرة.
أعط الأولوية لألومنيوم 2024 عندما:
- يتطلب التطبيق مقاومة كلال عالية للغاية (مثل قشور الطائرات، وهياكل الأجنحة).
- يُطلب تحمل ممتاز للتلف؛ حيث يمنع الهيكل تمامًا "الفشل/الكسر المفاجئ".
- لا تتجاوز درجات حرارة التشغيل 150 درجة مئوية، والأشكال معقدة، وتوجد حاجة إلى قابلية تشكيل جيدة.
- مطلوب كمية كبيرة من البرشمة، ومتطلبات تقليل الوزن صارمة.
أعط الأولوية لألومنيوم 2014 عندما:
- تصنيع المطروقات الثقيلة، أو الألواح السميكة، أو مطروقات القوالب الدقيقة (مثل معدات الهبوط، والعجلات).
- يتضمن التطبيق تصنيعًا آليًا عالي الدقة بمتطلبات عالية لكفاءة المعالجة وجودة السطح.
- تتراوح درجات حرارة التشغيل بين 150-210 درجة مئوية، مما يتطلب استقرارًا حراريًا أفضل.
- مطلوب طلاء كهربائي أو أنودة صلبة، مما يتطلب قدرات قوية على معالجة السطح.
| بُعد الاختيار | يوصى بـ 2024 | يوصى بـ 2014 |
|---|---|---|
| أولوية أداء الكلال | ✓ | |
| أولوية القوة الثابتة | ✓ | |
| تصنيع الحدادة (المطروقات) | ✓ | |
| الصفائح المعدنية / القشور | ✓ | |
| التشغيل الآلي الدقيق | ✓ | |
| درجة حرارة التشغيل > 150°C | ✓ | |
| متطلبات تحمل عالية للتلف | ✓ | |
| الحاجة لطلاء/تغطية السطح | ✓ |
لماذا تختارنا
نحن شركة متخصصة مكرسة لتوريد ألواح، وقضبان، ومنتجات الألومنيوم ذات الصلة.
توفر شركتنا إمداداً طويل الأمد لسبائك ألومنيوم الطيران عالية القوة من سلسلة 2000، مثل ألواح الألومنيوم 2024 و2014، بالإضافة إلى مجموعة كاملة من منتجات سبائك الألومنيوم من سلسلة 1000 إلى 8000. يمكننا توفير حالات معالجة حرارية متعددة، ومواصفات، وأبعاد، وحلول معالجة سطحية مصممة خصيصاً لاحتياجات العملاء.
إذا كنت بحاجة إلى الاستفسار عن مواصفات المنتج، أو الأسعار، أو تحتاج إلى دعم فني، فلا تتردد في الاتصال بفريقنا المحترف. نحن ملتزمون بتوفير حلول مواد ألومنيوم موثوقة للمشترين والمهندسين العالميين.
الملحق: ملخص بيانات أداء ألومنيوم 2014 و2024
أ. مقارنة التركيب الكيميائي (نسبة الكتلة %)
| العنصر | 2024 (معيار AA) | 2014 (معيار AA) |
|---|---|---|
| الألومنيوم (Al) | 90.7–94.7 (الباقي) | 90.4–95 (الباقي) |
| النحاس (Cu) | 3.8–4.9 | 3.9–5.0 |
| المغنيسيوم (Mg) | 1.2–1.8 | 0.20–0.80 |
| السيليكون (Si) | ≤0.50 | 0.50–1.20 |
| المنغنيز (Mn) | 0.30–0.90 | 0.40–1.20 |
| الحديد (Fe) | ≤0.50 | ≤0.70 |
| الزنك (Zn) | ≤0.25 | ≤0.25 |
| الكروم (Cr) | ≤0.10 | ≤0.10 |
| التيتانيوم (Ti) | ≤0.15 | ≤0.15 |
ب. مقارنة الخصائص الفيزيائية
| المعلمة | ألومنيوم 2024 | ألومنيوم 2014 |
|---|---|---|
| الكثافة | 2.78–2.80 جم/سم³ | 2.80 جم/سم³ |
| درجة حرارة الصلابة | 502°C | 507°C |
| درجة حرارة السيولة | 638°C | 638°C |
| معامل التمدد الحراري (20–100°C) | 23.2 ميكرومتر/م·°C | 23.0 ميكرومتر/م·°C |
| الموصلية الحرارية (حالة T3) | 121 واط/م·كلفن | 150–159 واط/م·كلفن |
| الموصلية الكهربائية | 30% IACS | 38–40% IACS |
| معامل المرونة | 72–73.1 جيجا باسكال | 72–74 جيجا باسكال |
| معامل القص | 28 جيجا باسكال | 27–28 جيجا باسكال |
| نسبة بواسون | 0.33 | 0.33 |
| السعة الحرارية النوعية | 0.875 جول/جم·°C | 0.870–0.880 جول/جم·°C |
| أقصى درجة حرارة للتشغيل | ~150°C | ~210°C |
ج. الخواص الميكانيكية لألومنيوم 2024 (حالات مختلفة)
| الحالة | مقاومة الشد (ميجا باسكال) | إجهاد الخضوع (ميجا باسكال) | الاستطالة (%) | الصلابة (HB) | مقاومة الكلال (ميجا باسكال) | مقاومة القص (ميجا باسكال) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| O | 186 | 75.8 | 20 | 47 | 89.6 | 124 |
| T3 | 483 | 345 | 18 | 120 | 138 | 283 |
| T4/T351 | 469 | 324 | 16–19 | 120 | 138 | 283 |
| T6 | 427 | 345 | 5 | 125 | 124 | 283 |
| T361 | 496 | 393 | 13 | 130 | 124 | 290 |
| T851 | ≥455 | ≥400 | 4.9 | 140 | 117 | 296 |
| T8 | 510 | 430 | 8 | — | — | — |
د. الخواص الميكانيكية لألومنيوم 2014 (حالات مختلفة)
| الحالة | مقاومة الشد (ميجا باسكال) | إجهاد الخضوع (ميجا باسكال) | الاستطالة (%) | الصلابة (HB) | مقاومة الكلال (ميجا باسكال) | مقاومة القص (ميجا باسكال) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| O | 190 | 100 | 16 | 48 | 90 | 130 |
| H111 | 210 | 110 | 14 | — | 93 | 130 |
| T3 | 450 | 280 | 14 | 110 | 130 | 270 |
| T351/T3510/T3511 | 430 | 320–330 | 6.7–6.8 | — | 120 | 250 |
| T4/T42/T451 | 430–440 | 250–330 | 14–15 | 110 | 130–140 | 260 |
| T4510/T4511 | 400–410 | 270 | 10–11 | — | 130 | 240 |
| T6/T651 | 483–490 | 414–420 | 7–13 | 135–140 | 124–130 | 290 |
| T6510/T6511 | 480 | 400 | 6 | — | 140 | 280 |
| T62 | 500 | 440 | 7.3 | 130 | 160 | 290 |
| T652 | 460 | 390 | 1.5 | — | 120 | 260 |
هـ. مقارنة مباشرة لخواص 2014 و2024 الميكانيكية (القيم النموذجية T6)
| مؤشر الأداء | 2024-T3 | 2024-T6 | 2014-T6 | 2014-T62 |
|---|---|---|---|---|
| مقاومة الشد (ميجا باسكال) | 483 | 427 | 483–490 | 500 |
| إجهاد الخضوع (ميجا باسكال) | 345 | 345 | 414–420 | 440 |
| الاستطالة (%) | 18 | 5 | 7–13 | 7.3 |
| الصلابة (HB) | 120 | 125 | 135–140 | 130 |
| مقاومة الكلال (ميجا باسكال) | 138 | 124 | 124–130 | 160 |
| مقاومة القص (ميجا باسكال) | 283 | 283 | 290 | 290 |
| متانة الكسر (ميجا باسكال·م½) | 35 (T351) | — | 19 (T651) | — |
و. ما يعادلها في التسميات القياسية الدولية
| نظام المعايير | سبيكة ألومنيوم 2024 | سبيكة ألومنيوم 2014 |
|---|---|---|
| الصين (GB) | 2A12 | 2A14 |
| الولايات المتحدة (AA/ASTM) | 2024 | 2014 |
| اليابان (JIS) | A2024 | A2014 |
| أوروبا (EN) | EN AW-2024 | EN AW-2014 / 2014A |
| ISO | AlCu4Mg1 | AlCu4SiMg |
| ألمانيا (DIN) | AlCuMg2 | AlCuSiMn / 3.1255 |
| فرنسا (AFNOR) | A-U4G1 | A-U4SG |
| UNS | A92024 | A92014 |
