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2024

AMS 4120 / AlCu4Mg1 / 2024 / T42

Chemical Properties % Value
Silicon (Si)0,00 - 0,50
Chromium (Cr)0,00 - 0,10
Manganese (Mn)0,30 - 0,90
Magnesium (Mg)1,20 - 1,80
Copper (Cu)3,80 - 4,90
Titanium (Ti)0,00 - 0,15
Iron (Fe)0,00 - 0,50
Zinc (Zn)0,00 - 0,25
Aluminium (Al)Balance
Physical Properties Value
Density2.78 g/cm³
Melting Point502 °C
Thermal Expansion22.9 µm/m.°C
Modulus of Elasticity73.1 GPa
Thermal Conductivity121 W/m.K
Electrical Resistivity30% IACS
Mechanical Properties Value
Proof Strength324 MPa
Yield Strength469 MPa
Shear Strength283 MPa
Elongation A50 mm16%
Hardness120 HB
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Die Aluminiumlegierung 2024 T42 ist eine hochfeste Aluminiumlegierung mit guter Ermüdungsbeständigkeit, die insbesondere in der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Verteidigungsindustrie eingesetzt wird. Diese Legierung gehört zum Al-Cu-Mg-System. Der Zustand T42 wird erzielt, indem ein Werkstoff im Zustand O oder F durch den Anwender oder Verarbeiter und nicht durch den ursprünglichen Werkstoffhersteller lösungsgeglüht und anschließend natürlich ausgelagert wird. Obwohl T42 hinsichtlich der Behandlungsfolge dem Zustand T4 ähnelt, zeigt die Bezeichnung an, dass die Wärmebehandlung erst nach der Herstellung des Ausgangsmaterials durchgeführt wurde. Dies bietet insbesondere bei Strukturbauteilen Vorteile, die nach der Umformung eine hohe Festigkeit erreichen müssen.

Die Korrosionsbeständigkeit gehört zu den schwächeren Eigenschaften der Legierung 2024 T42 und wird daher üblicherweise durch Oberflächenbehandlungen verbessert. Verfahren wie Alclad-Plattierung, Anodisieren oder das Aufbringen einer Schutzlackierung erhöhen die Beständigkeit der Legierung gegenüber atmosphärischen Einflüssen. Ihre Festigkeit ist dagegen insbesondere hinsichtlich Zug- und Ermüdungsfestigkeit sehr hoch. Der Zustand T42 kann für umgeformte Flugzeughautpaneele, Rumpfbauteile, Verbindungselemente und tragende Komponenten verwendet werden. Unter wiederholter Belastung bietet er eine gute Ermüdungsleistung; die Bauteilgeometrie und der Oberflächenschutz müssen jedoch sorgfältig ausgelegt werden.

Hinsichtlich der Bearbeitbarkeit bietet die Legierung 2024 T42 nach Abschluss der natürlichen Auslagerung gute Eigenschaften und eignet sich für die spanende Bearbeitung. Ihre Schweißbarkeit ist jedoch gering, weshalb im Allgemeinen mechanische Fügeverfahren wie Nieten, Verschrauben und ähnliche Techniken bevorzugt werden. Widerstands- oder Punktschweißen kann bei entsprechender Prozesskontrolle angewendet werden. Biege- und Umformvorgänge werden üblicherweise durchgeführt, solange sich das Material im Zustand O oder F befindet. Anschließend erfolgen das Lösungsglühen und die natürliche Auslagerung, um den Zustand T42 zu erzielen. Dabei müssen mögliche Verzüge, Maßänderungen und Abschreckspannungen infolge der Wärmebehandlung berücksichtigt werden.

Die Beschichtbarkeit ist bei dieser Legierung ein entscheidender Parameter, da Oberflächenbehandlungen sowohl die Korrosionsbeständigkeit erhöhen als auch ästhetische und funktionale Eigenschaften verleihen. In Umgebungen mit Schwingungen und wiederholten Belastungen bietet die Legierung 2024 T42 bei geeigneter Konstruktion und entsprechendem Oberflächenschutz eine zuverlässige Ermüdungsleistung. Daher wird sie in der Luftfahrt für umgeformte Rumpfpaneele, Flugzeugreparaturteile, Halterungen, Verstärkungselemente und Verbindungskomponenten sowie in der Verteidigungsindustrie und in leistungsfähigen Leichtbaustrukturen eingesetzt.

Die Legierung 2024 T42 weist im Vergleich zu anderen Legierungen und Werkstoffzuständen deutliche Vor- und Nachteile auf. Obwohl sie eine mit 2024-T4 vergleichbare Wärmebehandlungsstruktur besitzt, wird die Behandlung beim Zustand T42 nach der Herstellung des Ausgangsmaterials durch den Anwender oder Verarbeiter durchgeführt. Daher können die erzielten mechanischen Eigenschaften stärker von der Produktform, der Querschnittsdicke und der Prozesskontrolle abhängen. Im Allgemeinen bietet sie eine höhere Festigkeit als die Legierung 6061-T6, jedoch eine geringere Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit. Im Vergleich zur Legierung 7075-T6 besitzt sie eine geringere maximale Festigkeit, bietet jedoch in der Regel eine bessere Umformbarkeit und Schadenstoleranz. Diese Vergleiche verdeutlichen die Bedeutung der Reihenfolge von Umformung und Wärmebehandlung bei der Auswahl der Legierung.

 

STANDARDS DER MATERIALZUSAMMENSETZUNG

Der Zustand 2024 T42 kann im Rahmen der folgenden Produktstandards durch eine geeignete Wärmebehandlung von Material im Zustand O oder F erzielt werden.
• Kaltgezogener Rundstab 2024 T42; AMS 4120, AMS QQ-A-225/6, ASTM B211
• Kaltgezogener Flachstab 2024 T42; AMS 4120, AMS QQ-A-225/6, ASTM B211
•​ Kaltgezogener Draht 2024 T42; AMS 4120, AMS QQ-A-225/6, ASTM B211
• Stranggepresster Stab 2024 T42; AMS QQ-A-200/3, ASTM B221
• Alclad-plattiertes Blech 2024 T42; AMS 4040, AMS QQ-A-250/5, ASTM B209

 

Charakteristische Eigenschaften von 2024 T42: 

  • Festigkeit: Hoch
  • Bearbeitbarkeit: Gut
  • Schweißbarkeit: Befriedigend  (Punkt- oder Widerstandsschweißen kann bevorzugt werden)
  • Umformbarkeit: Gut (Die Umformung erfolgt üblicherweise im Zustand O oder F)
  • Korrosionsbeständigkeit: Befriedigend
  • Wärmebehandlung: Ja
     

Einige häufige Anwendungen von 2024 T42: 
Umgeformte Flugzeugrumpf- und Außenhautpaneele,
Flugzeugreparaturteile, Halterungen und Verstärkungselemente,
Verbindungskomponenten, die nach der Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit erfordern.

 

LAGERBESTAND
2024 T42 kann in Form von Blechen/Platten, Stäben/Flachstäben und Feinblechen geliefert oder durch eine geeignete Wärmebehandlung von Produkten im Zustand O/F erzielt werden.

  • Blech/Platte
  • Feinblech
  • Stab/Flachstab
 
 
DELIVERY:
Mechanical Properties
Thickness (mm) Yield Strength (Min.) Ultimate Strength (Min.) Elongation A50 mm %
over 0,25 up to & incl. 6,35 mm 265 MPa 427 MPa 12% - 15%
over 6,35 up to & incl. 12,7 mm 265 MPa 427 MPa 10%
over 12,7 up to & incl. 25,43 mm 260 MPa 420 MPa ≥8%
over 25,4 up to & incl. 50,8 mm 260 MPa 415 MPa ≥6% - 7%
over 50,8 up to & incl. 76,2 mm 260 MPa 400 MPa ≥4%