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Leitfaden zur Herstellung von Aluminiumlegierung 2219 veröffentlicht

Unsachgemäßes Gießen und Schmieden der Aluminiumlegierung 2219 kann zu mikrostrukturellen Defekten führen, die ihre Leistung bei Oberflächenbehandlungen beeinträchtigen und die Korrosionsanfälligkeit erhöhen. Dieses Bulletin beschreibt Risiken und empfiehlt spezifische Herstellungsschritte.

Aluminium 2219, entwickelt in 1954, ist eine aushärtbare Legierung, die in der Luft- und Raumfahrt, wie z.B. für Treibstofftanks von Space Shuttles und Module der Internationalen Raumstation, aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen sowie ihrer Schweiß- und Verarbeitbarkeit eingesetzt wird.

Das Gießen von Aluminiumlegierungsbarren der Legierung 2219 für große Strukturen kann zu internen Defekten wie unterschiedlichen Korngrößen und Makroseigerungen von Legierungselementen führen. Diese Defekte können zu schlechten mechanischen Eigenschaften und ungleichmäßigen Materialeigenschaften im Endprodukt führen, die durch Nachbearbeitungsprozesse, insbesondere bei größeren Barren, nicht vollständig behoben werden können.

Ein Homogenisierungsschritt nach dem Gießen ist entscheidend für die Verbesserung der endgültigen Eigenschaften der Legierung. Dieser Prozess hilft, Kupferatome gleichmäßig in der Aluminiummatrix zu verteilen, Restphasen aufzulösen und die Segregation zu reduzieren. Optimierte Homogenisierungsparameter, die durch Werkzeuge wie Röntgendiffraktion oder Differential-Scanning-Kalorimetrie verifiziert werden, sind unerlässlich.

Studien zeigen, dass homogenisiertes Aluminium 2219 nach dem Schmieden und der Wärmebehandlung überlegene mechanische und mikrostrukturelle Eigenschaften im Vergleich zu nicht homogenisiertem Material aufweist.

Thermomechanische Verformung, einschließlich Schmieden und Walzen, gefolgt von Lösungsglühen und Auslagern, verfeinert die Mikrostruktur erheblich. Dieser Prozess führt zu kleineren, gut verteilten Partikeln und Körnern, was zu verbesserten und weniger anisotropen mechanischen Eigenschaften führt.

Empfehlungen umfassen die Vorschrift der Homogenisierung nach dem konventionellen Direktkühlguss in Beschaffungsspezifikationen, mit Überprüfung ihrer Wirksamkeit. Eine multidirektionale Verformung wird ebenfalls empfohlen, um die Partikelverteilung und Rekristallisation zu verbessern, was zu einer besseren mechanischen Leistung führt.

AI-samenvatting op basis van de bron.