WL 3.1924-1: Hochfeste AlCuMgFeNi-Legierung für den Flugzeugbau (Zustand T652)
Legierung AlCu2MgNi (AlCuMgFeNi) – Eigenschaften und Anwendungen
Die Legierung AlCu2MgNi (Werkstoffnummer 3.1924) ist eine speziell für den Flugzeugbau modifizierte Legierung des Typs AlCuMg. Neben 2,5 % Cu enthält sie 1,5 % Mg sowie 1,1 % Fe und Ni. Sie ist natürlich und künstlich aushärtbar, erreicht Zugfestigkeiten bis zu 430 MPa bei einer A5-Dehnung von 3 bis 8 %.
Wärmebeständigkeit und Wärmebehandlung
Die Wärmebeständigkeit wird durch den Fe- und Ni-Gehalt maßgeblich verbessert und stellt das dominierende Anwendungskennzeichen dar. Die Wärmebehandlungsvorschriften müssen exakt eingehalten werden, um die hohe Warmfestigkeit bis 250 °C zu gewährleisten.
Lieferformen und Verarbeitung
Übliche Halbzeugformen sind dicke Platten, Stangen sowie Gesenk- und Freiformschmiedeteile. Der Werkstoff besitzt eine hohe Zerspanbarkeit, Eloxierbarkeit und Warmumformbarkeit. Kaltumformung ist nur im weichen Zustand bzw. innerhalb von 2 Stunden nach dem Lösungsglühen möglich. Die Legierung ist nicht schweißgeeignet. Die Korrosionsbeständigkeit ist nur befriedigend.
Anwendungsbereiche
Hauptsächlich im Flugzeugbau für große Strukturbauteile und Triebwerksteile.
Eigenschaften im Überblick (Zustand T652)
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Dichte | 2,75 – 2,84 g/cm³ | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Zugehörige Normen | Form | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | – | 70,0 – 73,0 GPa | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Härte Brinell | 20,0 °C | 125,0 HB | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Härte Brinell | 20,0 °C | 125,0 HB | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | – | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Poisson-Zahl | – | 0,33 | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Schubmodul | – | 26,0 – 27,5 GPa | – | – | – | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 380,0 MPa | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 390,0 MPa | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 400,0 MPa | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 410,0 MPa | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück | Querrichtung |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 420,0 MPa | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1,6·10⁻⁵ – 2,4·10⁻⁵ 1/K | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Schmelzpunkt | 500,0 – 650,0 °C | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Spezifische Wärmekapazität | 816,0 – 963,0 J/(kg·K) | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Wärmeleitfähigkeit | 112,0 – 251,0 W/(m·K) | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 18.000.000 – 30.000.000 S/m | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
| Elektrischer Widerstand | 3,4·10⁻⁸ – 6,0·10⁻⁸ Ω·m | Typisch für Knetlegierungen der 2000er Serie |
Chemische Zusammensetzung (Grenzwerte in %)
| Element | Gehalt | Zustand | Zugehörige Normen | Form |
|---|---|---|---|---|
| Kupfer | 1,8 – 2,7 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Eisen | 0,9 – 1,4 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Magnesium | 1,2 – 1,8 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Mangan | 0,2 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Nickel | 0,8 – 1,4 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Silizium | 0,15 – 0,25 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Titan | 0,2 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
| Zink | 0,1 | T652 | WL 3.1924-1 | Schmiedestück |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|---|
| Bearbeitbarkeit | Mäßige Bearbeitbarkeit |
Metall
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