Алюминий Д16Т — дюралевый сплав свойства, характеристики обзорная статья, доклад, реферат
Д16 – это сплав алюминия с магнием и медью. Такие сплавы именуются дюралями, а дюрали применяются в качестве конструкционных сплавов в авиационной и космической промышленности, благодаря их прочности и относительной лёгкости. Продажа алюминиевого проката.
В чистом виде Д16 применяется редко, так как в не закалённом состоянии обладает меньшей прочностью и твёрдостью, чем АМг6 и в то же время уступает ему по коррозионной стойкости и свариваемости. Но детали из Д16 с поперечным сечением не более 100-120 мм можно закалить и состарить уже после их изготовления. В большинстве же случаев в продаже присутствуют уже упроченные и состаренные естественным методом полуфабрикаты, маркируемые Д16Т.
Сплав классифицируется как прочный термоупрочняемый, но не предназначен для сварки. Однако, его можно сваривать точечной сваркой, хотя в большинстве случаев детали из него закрепляются с помощью креплений. Также из Д16 могут изготавливать и сами крепления в виде заклёпок с антикоррозионным покрытием. Сплав легко обрабатывается резанием.
Свойства материала Д16
Д16 – это термоупрочняемый деформируемый сплав алюминия, который имеет химический состав по ГОСТ 4784-97.
Благодаря низкой тепло и электропроводности этот материал хорошо проявляет себя при температуре свыше 120 °C и до 250 °C, однако не допускается его использовать даже кратковременно при температуре выше 500 °C. Он не склонен к образованию трещин, но при повышении температуры выше 80 °C склонен к образованию межкристаллитной коррозии, что накладывает определённые ограничения на его применение. Однако искусственное состаривание позволяет избежать образования коррозии, с одновременным уменьшением прочности и пластичности.
Д16Т обладает высокой твёрдостью и прочностью, но уступает по этим параметрам заготовкам из сплава ВД95Т1 в особо твёрдом состоянии после искусственного старения и закалки. Но при повышении температуры выше 120 °C Д16Т проявляет лучшие механические свойства и не имеет себе равных в пределах до 250 °С. Кроме того следует отметить, что ВД95 склонен к коррозии под напряжением, так что не всегда удаётся использовать весь потенциал этого материала до конца.
Большинство дюралей имеет склонность к коррозии больше чем другие сплавы алюминия. По этой причине изделия из дюралей плакируют 2-4% слоем технического алюминия, либо покрывают лаком. Однако учитывая иногда высокие температурные режимы работы деталей из дюралей, в большинстве случаев предпочтительнее плакировка и анодирование, что и сказывается на выборе листовой продукции, выпускаемой под плакировкой. Кроме того Д16Т плохо поддаётся сварке и может свариваться только точечной сваркой, поэтому в большинстве случаев закрепляется с помощью заклёпок и других разъёмных и неразъёмных соединений.
Форма выпуска
Как уже было сказано ранее, Д16 в чистом виде, хотя применяется, но редко. А невысокая стойкость к коррозии диктует необходимость в плакировке металлопроката. Соответственно, выпускаются полуфабрикаты из Д16 следующих видов:
- В чистом виде,
- Т – закалённые и естественно состаренные,
- Т1 – искусственно состаренное состояние.
- М – отожжённые,
- Плакированные (прим. Д15ТА)
Из Д16 производят:
Прутки диаметром до 100 мм производятся в естественно-состаренном виде в состоянии Т иногда отожжённые – М, а листы – плакированные в состоянии М или Т, в зависимости от области применения.
Область применения
Д16Т – это конструкционный термоупроченный и естественносостаренный сплав в заготовке, который применяется в различных областях народного хозяйства.
Его применяют и для изготовления силовых элементов конструкций в авиатехнике: деталей обшивки, каркаса, шпангоутов, нервюр, тяги управления, лонжерон.
Также из него выпускают и детали работающие при температуре в пределах 120-230 ° C — по ГОСТу.
Он применяется и в автомобильной промышленности для изготовления кузовов, труб и других достаточно прочных деталей.
Д16Т применяют для изготовления заклёпок с высокой прочностью на срез. Эти же заклёпки применяются для крепления других более мягких алюминиевых деталей, например из магналий АМг6.
Особенности сплава
Предельная эффективность от использования материала обеспечивается при эксплуатации в условиях повышенных температур. При этом нормальной средой будет диапазон 120-250 градусов. Кратковременный нагрев допускается до температуры 500 градусов, при дальнейшем росте материал теряет прочность, что приводит к отказу.
При температуре ниже 80 градусов обеспечивается устойчивость к образованию трещин, при переходе через данную границу появляется риск развития очагов коррозии между кристаллами сплава Д16Т. Чтобы исключить пагубный фактор, необходимо произвести термическую обработку. В результате повысятся не только антикоррозионные качества, но и прочность, пластичность.
По твердости и прочности при работе в нормальных условиях металл уступает сплаву ВД95Т1 даже после проведения термообработки. В температурном диапазоне 120-250 градусов происходит изменение характеристик в противоположную сторону. ВД95 может корродировать, если на него воздействует ток.
Вернуться к содержанию
Особенности сплава Д16 и его состав.
Химический состав в % материала Д16ГОСТ 4784 – 97
| Fe | Si | Mn | Cr | Ti | Al | Cu | Mg | Zn | Примесей | – |
| до 0.5 | до 0.5 | 0.3 – 0.9 | до 0.1 | до 0.15 | 90.9 – 94.7 | 3.8 – 4.9 | 1.2 – 1.8 | до 0.25 | прочие, каждая 0.05; всего 0.15 | Ti+Zr < 0.2 |
Примечание: Al – основа; процентное содержание Al дано приблизительно
Механические свойства при Т=20oС материала Д16 .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| – | мм | – | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | – |
| Трубы, ГОСТ 18482-79 | 390-420 | 255-275 | 10-12 | |||||
| Пруток, ГОСТ 21488-97 | 245 | 120 | 12 | |||||
| Пруток, ГОСТ 21488-97 | Ø 8 – 300 | 390-410 | 275-295 | 8-10 | Закалка и старение | |||
| Пруток, высокой прочности, ГОСТ 51834-2001 | 450-470 | 325-345 | 8-10 | Закалка и старение | ||||
| Пруток, повышенной пластичности, ГОСТ 51834-2001 | 410 | 265 | 12 | Закалка и старение | ||||
| Лента отожжен., ГОСТ 13726-97 | 235 | 10 | ||||||
| Профили, ГОСТ 8617-81 | 10 – 150 | 412 | 284 | 10 | Закалка и искуственное старение | |||
| Профили отожжен., ГОСТ 8617-81 | 245 | 12 | ||||||
| Плита, ГОСТ 17232-99 | 345-420 | 245-275 | 3-7 | Закалка и старение |
| Твердость Д16 после закалки и старения , | HB 10 -1 = 105 МПа |
| Твердость Д16 , Сплав отожженный | HB 10 -1 = 42 МПа |
Физические свойства материала Д16 .
| T | E 10– 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 0.72 | 2770 | ||||
| 100 | 22.9 | 130 | 0.922 |
Д16 представляет собой алюминиевый сплав с добавлением различных легирующих элементов. Главной особенностью дюраля является тот факт, что это самый первый металл, при упрочнении которого начало применяться старение.
В качестве легирующих элементов в сплаве Д16 применяют медь (Cu 4,4%), магний (Mg 1,5%), марганец (Mn 0,5%) и очень незначительное количество кремния (Si до 0,5%), железа (Fe до 0,5%), хрома (Cr до 0,1%), титана (Ti до 0,15%) и цинка (Zn до 0,25%).
Чистый сплав Д16 применяется очень редко, так как он обладает недостаточной прочностью и твердостью. По этой причине дюраль закаляют и подвергают старению. Эти процессы заключаются в нагреве деталей до 500 градусов Цельсия и дальнейшем охлаждении в воде. Старение в свою очередь может применяться искусственное и естественное. При этом название сплава изменяется на Д16Т.
Д16Т является самым востребованным алюминиевым сплавом. Он легкий, прочный и имеет отличные показатели сопротивления усталостным нагрузкам.
Основные характеристики и области применения
Благодаря очень низким показателям теплопроводности сплав Д16 прекрасно себя показывает при высоких температурах (от 120 до 250 градусов Цельсия). В этих пределах ему нет равных. Но изделия из данного сплава категорически запрещается использовать в условиях, когда температура выше 500 градусов Цельсия.
Применяют сплав Д16 в виде плит, листов, уголков и прутков разных размеров. Но лучше всего он себя демонстрирует в трубах, изготовленных для химической, нефтяной, газовой и пищевой промышленности. Также Д16 является материалом для изготовления заклепок.
Конструктивные особенности и производство алюминиевого листа
Лист алюминиевый изготавливается по ГОСТу в соответствии с нормативными требованиями методом горячего или холодного проката. Холодная катка применяется при производстве листов толщиной до 6 мм. В случае более толстой продукции применяется горячий метод производства.
Для придания листам из алюминия дополнительных прочностных и эксплуатационных характеристик, их подвергают постобработке – плакировке. Этот способ предполагает нанесение на поверхность слоя алюминия, меди или стали. В зависимости от назначения плакировки – антикоррозионная защита, улучшение технологических характеристик в процессе проката, повышение эстетических свойств изделия – состав покрытия и его толщина могут быть различными.
Технологические свойства дюрали
В зависимости от химического состава и применяемого метода изготовления технологические свойства дюрали могут существенно отличаться. ГОСТа именно для этого металла пока нет.
Среди технологических свойств следует отметить нижеприведенные моменты:
- Низкая стоимость, которая обуславливается простой технологией производства. Тот момент, что компоненты не нужно разогревать до экстремально высоких температур определяет существенное удешевление материала. Также на стоимости благоприятно отражается возможность проведения производства в обычной среде.
- Небольшой вес. Рассматривая химический состав можно отметить, что большая часть состава представлена алюминием. Этот металл известен своей легкостью.
- Высокие показатели температуры плавления позволили использовать сплав дюраль при производстве различных элементов самолетов и другой техники. Температура плавления дюралюминия около 650 градусов Цельсия. При этом обычный алюминий плавится уже при более низких температурах, что приводит к изменению основных технологических качеств и деформации изделий.
- Плотность дюралюминия составляет 2,5 грамма на кубический сантиметр (у стали на каждый кубический сантиметр приходится 8 грамм). Именно этот показатель определяет существенно снижение веса изготавливаемых деталей. Данный показатель может варьироваться в относительно небольшом диапазоне, достигать значения 2,8 грамм на кубический сантиметр.
- Статическая прочность дюралюминия достаточно высока, что определяет устойчивость к разовой нагрузке. Именно поэтому сплав применяется при изготовлении различных ответственных деталей. Проведенные исследования указывают на то, что разрушить подобный материал довольно сложно.
Однако есть и один недостаток – относительно невысокая устойчивость к воздействию повышенной влажности. Разрушение сплава блокируют путем нанесения защитного покрытия, что несколько повышает стоимость сплава.
Детали из дюрали
Дюралюминий Д16 получил достаточно широкое распространение. Отличные эксплуатационные качества он демонстрирует при температуре не выше 250 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что уже при температуре 80 градусов Цельсия появляются признаки образования межкристаллической коррозии.
В последнее время в чистом виде дюралюминий практически не применяется. Это связано не только с высокой вероятностью появления коррозии, но и другими недостатками алюминиевого сплава. Для повышения эксплуатационных качеств сегодня выполняют следующее улучшение:
- Закалку в естественных условиях. При маркировке указывается буква «Т».
- Выполняют процедуру искусственного старения, что также отражается на маркировке «Т1».
- Анодирование и покрытие поверхности специальными лаками (в маркировке указывают букву «А»).
Снижение коррозионной стойкости происходит не только по причине повышения температуры, но и механического воздействия
Именно поэтому уделяется внимание дополнительным процедурам увеличения эксплуатационных качеств
Более высокими эксплуатационными качествами обладает сплав под названием ВД95. Кроме этого, данная разновидность сплава проходит процедуру старения, за счет чего существенно повышается потенциал этой разновидности дюралюминия.
Химический состав
Химический состав каждого материала имеет свои определенные особенности, которые и определяют физико-механические качества.
Рассматриваемый алюминиевый сплав Д16Т относится к группе Al-Cu-Mg с легированием марганца. Химический состав сплава Д16Т характеризуется следующим образом:
- Большая часть сплава – алюминий, концентрация которого доходит до показателя 94,7%.
- Остальная часть массы приходится на магний, медь и другие различные примеси.
- Включение в состав марганца определяет существенно увеличение коррозионной стойкости сплава Д16Т и увеличить некоторые механические свойства.
- В состав включается небольшая доля титана и железа. Негативное влияние на сплав Д16Т оказывает концентрация железа. Это связано с тем, что подобный химический элемент не растворяется в алюминии, создает неоднородные пластины. Концентрация железа выдерживается в строгом пределе, так как неоднородная структура может привести к серьезным проблемам.
Химический состав сплава Д16Т
Дуралюмин производится при тщательном контроле концентрации всех элементов. Увеличение в составе количества железа приводит к тому, что металл становится менее однородным, за счет чего падает качество и ухудшаются другие эксплуатационные качества. Титан и марганец должны также выдерживаться в определенном диапазоне концентрации, так как слишком высокий и низкий показатели могут привести к изменению основных физико-механических качеств.
Алюминий Д16Т (дюраль)
Дюрмалюминиевый сплав Д16Т относится к наиболее востребованным. Его химический состав строго регламентирует ГОСТ 4784-97 и расшифровывается следующим образом:
• Д16 – дюралюминиевый сплав:
• Т – закаленный и состаренный естественным образом.
Около 95% в составе сплава – это алюминий, оставшиеся 5% – медь с магнием и другие примеси.
На механические характеристики сплава Д16Т может оказать негативное влияние избыточное содержание железа.
Оно не растворяется в алюминии, а кристализируется в виде негнущихся пластин, влияя существенным образом на пластичность и прочность.
Примеси железа способны также снизить максимальный уровень прочности, достигаемый при старении, за счет связывания меди. Потому ГОСТ жестко ограничивает содержание железа в дюралюминии долей, не превышающей 0,5-0,7%.
Так что сплав из алюминия Д16Т сначала закален, а затем естественно состарен для придания максимальной прочности. Его отличает повышенная пластичность, легкость в механической обработке. Посредством плакирования возможно улучшить коррозийную стойкость и свариваемость металла.
В этом состоит его главное преимущество.
Где применяется Д16Т?
Именно из-за своих замечательных свойств этот дюраль нашел широкое распространение в самых различных производственных сферах: в машиностроении, топливной, химической, судостроительной, авиационной промышленности, а также в строительстве. Из Д16Т изготавливают транспортные детали, дорожные знаки, уличные таблички и обшивку. Он имеется и в конструкциях судов, труб для бурения, космических и других летательных аппаратов.
Тем более, что для изделий, изготовленных из сплава Д16Т, не требуется термообработки дополнительно, и размер заготовки не уменьшится после закалки.
Круг, пруток, шестигранник Д16 и Д16Т
| Изделие | Диаметр, мм | Цена |
| Круг алюминий Д16 | 15 | от 150 грн |
| Круг алюминий Д16 | 18 | от 150 грн |
| Круг алюминий Д16 | 30 | от 150 грн |
| Круг Д16Т | 50 | от 150 грн |
| Круг Д16Т | 65 | от 150 грн |
| Круг Д16Т | 95 | от 150 грн |
| Круг алюминий Д16 | 100 | от 150 грн |
| Круг Д16Т | 20 | от 150 грн |
| Круг алюминий Д16 | 50 | от 150 грн |
| Круг Д16Т | 75 | от 150 грн |
| Круг алюминий Д16 | 100 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 10 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 10 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 12 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 12 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 14 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 17 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 18 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 19 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 22 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 22 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 24 | от 150 грн |
| Пруток алюминий | 25 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 27 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 28 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 35 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 36 | от 150 грн |
| Шестигранник Д16Т | 36 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 40 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 50 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 60 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 80 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 90 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 120 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 130 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 140 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 150 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 160 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 170 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 180 | от 150 грн |
| Пруток алюминий Д16Т | 200 | от 150 грн |
Алюминиевый лист плита Д16, Д16Т, Д16АТ, Д16АМ, Д16А
ООО Укрпромтехнология поставляет со склада и под заказ дюралевый лист Д16, Д16Т, Д16АТ, Д16АМ, Д16А, плиты Д16 различной толщины и раскроя. Алюминиевые листы Д16Т, как и другие изделия из дюрали пластичны, хорошо варятся и обладают высокой прочностью.
Для того чтобы оформить предварительный заказ или купить алюминиевый лист Д16, свяжитесь с нами по телефонам указанным на сайте или воспользуйтесь формой отправки сообщения.
| Изделие | Толщина, мм | Раскрой, мм | Стоимость |
| Лист Д16АТ | 2 | 1500х4000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АТ | 3 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АТ | 4 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АМ | 4 | 1500х2000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АТ | 5 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АТ | 6 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АТ | 6 | 1500х4000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16АТ | 8 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16 | 8 | от 150 грн/кг | |
| Лист Д16АТ | 10 | 1500х4000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16А | 10 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16А | 10 | 1500х4000 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16Т | 10 | 1500х1640 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16Т | 20 | 1500х1970 | от 150 грн/кг |
| Лист Д16 | 50 | от 150 грн/кг | |
| Плита алюминий Д16 | 12 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 18 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 20 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 22 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 25 | 1500х4000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 30 | 1500х4000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 35 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 45 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 50 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 60 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 70 | 1200х3000 | от 150 грн/кг |
| Плита алюминий Д16 | 80 | 1500х3000 | от 150 грн/кг |
Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой
Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках
Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется
Редкое производство обходится без стали, поэтому разбираться в его марках крайне важно
Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.
Механические характеристики
| Сечение, мм | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | d10 | Твердость по Бринеллю, МПа |
| Листовой прокат в состоянии поставки из сплава Д16, Д16А (с нормальной плакировкой), Д16Б (Б — с технологической плакировкой) и Д16У (с утолщенной плакировкой) по ГОСТ 21631-76, ОСТ 4.021.047-92 и ленты по ГОСТ 13726-97 (образцы поперечные) | |||||
| 6-10.5 | ≥275 | ≥425 | — | ≥10 | — |
| 1.9-7.5 | ≥345 | ≥455 | — | ≥8 | — |
| 1.5-1.9 | ≥335 | ≥425 | — | ≥10 | — |
| 5-10.5 | — | 145-235 | — | ≥10 | — |
| 0.5-1.5 | ≥290 | ≥440 | — | ≥13 | — |
| 1.5-6 | ≥290 | ≥440 | — | ≥11 | — |
| 6-10.5 | ≥290 | ≥440 | — | ≥10 | — |
| 1.5-3 | ≥360 | ≥475 | — | ≥10 | — |
| 3-7.5 | ≥360 | ≥475 | — | ≥8 | — |
| 0.5-4 | — | 130-225 | — | ≥10 | — |
| 0.5-1.9 | ≥230 | ≥365 | — | ≥13 | — |
| 1.9-4 | ≥270 | ≥405 | — | ≥13 | — |
| 0.5-10.5 | — | 145-225 | — | ≥10 | — |
| 0.5-1.9 | ≥270 | ≥405 | — | ≥13 | — |
| 1.9-6 | ≥275 | ≥425 | — | ≥11 | — |
| Панели по ОСТ 1 90177-75. В графе состояние поставки указано также направление вырезки образцов | |||||
| — | ≥333 | ≥461 | ≥10 | — | — |
| — | ≥313 | ≥431 | ≥8 | — | — |
| Панели прессованные с оребрением по ОСТ 1 92041-90 в состоянии поставки из сплавов Д16 и Д16ч | |||||
| ≥255 | ≥390 | ≥10 | — | — | |
| ≥295 | ≥410 | ≥10 | — | — | |
| Плиты в состоянии поставки по ТУ 1-804-473-2009 | |||||
| 11-25 | ≥275 | ≥420 | — | ≥7 | — |
| 25-40 | ≥255 | ≥390 | — | ≥5 | — |
| 40-70 | ≥245 | ≥370 | — | ≥4 | — |
| 70-80 | ≥245 | ≥345 | — | ≥3 | — |
| Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки (образцы перпендикулярные к плоскости плиты) | |||||
| 40-80 | — | ≥345 | ≥3 | — | — |
| Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки (образцы поперечные) | |||||
| 11-25 | ≥275 | ≥420 | ≥7 | — | — |
| 25-40 | ≥255 | ≥390 | ≥5 | — | — |
| 40-70 | ≥245 | ≥370 | ≥4 | — | — |
| 70-80 | ≥245 | ≥345 | ≥3 | — | — |
| Профили прессованные нормальной прочности по ГОСТ 8617-81 в состоянии поставки (образцы продольные) | |||||
| — | ≤245 | ≥12 | — | — | |
| ≤5 | ≥265 | ≥373 | ≥10 | — | — |
| 5-10 | ≥265 | ≥392 | ≥10 | — | — |
| 10 | ≥284 | ≥402 | ≥10 | — | — |
| ≤5 | ≥275 | ≥373 | ≥10 | — | — |
| 5-10 | ≥275 | ≥392 | ≥10 | — | — |
| 10 | ≥284 | ≥412 | ≥10 | — | — |
| Профили прессованные нормальной прочности с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм (образец продольный, в сечении указана толщина полки) | |||||
| ≤2 | ≥305 | ≥400 | ≥10 | — | — |
| ≥80150 | ≥335 | ≥450 | ≥10 | — | — |
| 10-20 | ≥335 | ≥430 | ≥10 | — | — |
| 2-5 | ≥315 | ≥410 | ≥10 | — | — |
| 20-40 | ≥335 | ≥450 | ≥10 | — | — |
| 40-80 | ≥355 | ≥460 | ≥10 | — | — |
| 5-10 | ≥325 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| ≤5 | ≥380 | ≥440 | ≥4 | — | — |
| 5-80 | ≥390 | ≥450 | ≥5 | — | — |
| Профили прессованные нормальной прочности с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм. (образец поперечный, в сечении указано направление образца). Закалка + естественное старение | |||||
| ≥285 | ≥245 | ≥4 | — | — | |
| ≥285 | ≥390 | ≥6 | — | — | |
| Профили прессованные по ОСТ 1 90369-86. В графе состояние поставки указаны состояние материала (Т — закалка + естественное старение, Т1 — закалка + искусственное старение, М — отжиг) и место вырезки образцов; в графе сечение — толщина полки профиля, мм | |||||
| ≤5 | ≥365 | ≥430 | — | ≥4 | — |
| 5-40 | ≥375 | ≥440 | — | ≥5 | — |
| ≤1.6 | ≥345 | ≥400 | — | ≥6 | — |
| 1.6-2.5 | ≥345 | ≥410 | — | ≥6 | — |
| 2.5-5 | ≥365 | ≥420 | — | ≥6 | — |
| 5-40 | ≥375 | ≥440 | — | ≥5 | — |
| ≤40 | ≥375 | ≥435 | — | ≥4 | — |
| ≤5 | ≥380 | ≥440 | — | ≥4 | — |
| 5-40 | ≥390 | ≥450 | — | ≥5 | — |
| ≤5 | ≥380 | ≥440 | — | ≥4 | — |
| 5-40 | ≥390 | ≥450 | — | ≥5 | — |
| Профили прессованные повышенной прочности с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм (образец продольный, в сечении указана толщина полки) | |||||
| 10-20 | ≥365 | ≥480 | ≥8 | — | — |
| 2-5 | ≥345 | ≥470 | ≥8 | — | — |
| 20-40 | ≥365 | ≥490 | ≥8 | — | — |
| 5-10 | ≥355 | ≥470 | ≥8 | — | — |
| Профильный прокат сплошного сечения | |||||
| ≥300 | ≥470 | ≥19 | — | ≥42 | |
| Прутки круглые нормальной прочности в состоянии поставки по ОСТ 4.021.017-92. Режим Т (образцы продольные) | |||||
| 23-100 | ≥296 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| 8-22 | ≥275 | ≥390 | ≥10 | — | — |
| Прутки прессованные нормальной прочности в состоянии поставки по ГОСТ 21488-97 (образцы продольные) | |||||
| 8-300 | ≥120 | ≥245 | ≥12 | — | — |
| 130-300 | ≥275 | ≥410 | ≥8 | — | — |
| 22-130 | ≥295 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| 300-400 | ≥245 | ≥390 | ≥6 | — | — |
| 8-22 | ≥275 | ≥390 | ≥10 | — | — |
| Прутки прессованные повышенной прочности в состоянии поставки по ГОСТ 21488-97 (образцы продольные) | |||||
| 8-300 | ≥325 | ≥450 | ≥8 | — | — |
| Трубы бесшовные холоднодеформированные квадратные (10х10 — 90х90 мм), прямоугольные (10х14 — 60х120 мм) по ОСТ 1 92096-83, круглые по ОСТ 4.021.120-92 | |||||
| — | ≤245 | ≥10 | — | — | |
| Трубы бесшовные холоднодеформированные квадратные и прямоугольные по ОСТ 1 92096-83, круглые по ОСТ 4.021.120-92. Закалка + естественное старение (в сечении указана толщина стенки) | |||||
| ≤1 | ≥265 | ≥420 | ≥13 | — | — |
| 1-5 | ≥265 | ≥420 | ≥14 | — | — |
| ≥285 | ≥420 | ≥12 | — | — | |
| ≥285 | ≥420 | ≥10 | — | — | |
| Трубы горячепрессованные бурильные переменного сечения в состоянии поставки по ГОСТ 23786-79 (образцы, в сечении указан наружный диаметр труб) | |||||
| 54-120 | ≥255 | ≥392 | ≥12 | — | — |
| 120 | ≥274 | ≥421 | ≥10 | — | — |
| 54-120 | ≥294 | ≥392 | ≥12 | — | — |
| 120 | — | ≥421 | ≥10 | — | — |
| Трубы прессованные в состоянии поставки по ГОСТ 18482-79 (образцы, в сечении указана толщина стенки) | |||||
| 20-40 | ≥275 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| 5-20 | ≥255 | ≥390 | ≥12 | — | — |
| Трубы прессованные крупногабаритные по ОСТ 1 92048-76 в состоянии поставки | |||||
| ≥275 | ≥412 | ≥10 | — | — | |
| Трубы сварные прямошовные в состоянии поставки по ГОСТ 23697-79 (образцы, в сечении указан диаметр труб) | |||||
| — | ≥156.8 | ≥6 | — | — | |
| 16 | ≥176.4 | ≥196 | — | — | — |
| ≤16 | ≥215.6 | ≥362.6 | ≥10 | — | — |
| 16 | ≥235.2 | ≥396 | ≥10 | — | — |
| Трубы тянутые и катаные с Dн=6-70 мм и толщиной стенки 1-5 мм по ОСТ 1 90038-88 в состоянии поставки (в сечении указан наружный диаметр). Сплавы Д16 и Д16ч | |||||
| — | ≤245 | ≥10 | — | — | |
| ≤22 | ≥265 | ≥420 | ≥13 | — | — |
| 22-50 | ≥285 | ≥420 | ≥12 | — | — |
| 50 | ≥285 | ≥420 | ≥10 | — | — |
Свойства Д16, Д16Т, Д16М
Д16 – это сплав алюминия с магнием и медью. Такие сплавы именуются дюралями, а дюрали применяются в качестве конструкционных сплавов в авиационной и космической промышленности, благодаря их прочности и относительной лёгкости.Алюминиевый сплав Д16 – дюралюминий повышенной прочности системы А1–Сu–Мg. По твердости и механической прочности он не уступает стали, обладая в 3 раза меньшим удельным весом. Дюралюминий Д16 обладает одним главным недостатком – низкой коррозионной стойкостью и нуждается в специальных антикоррозийных средствах защиты. В большинстве своем сплав плакируют или анодируют, что существенно повышает его сопротивление коррозии.
Рассмотрим мех св-ва Д16 – там, где в последней колонке указано “закалка и старение” – это механические свойства Д16Т.
| Сортамент | Размер | Преде кратковременной прочности sв | предел текучести sT | удлинение при разрыве d5 | Термообработка |
| – | мм | МПа | МПа | % | – |
| Трубы, ГОСТ 18482-79 | 390-420 | 255-275 | 10-12 | ||
| Пруток, ГОСТ 21488-97 | 245 | 120 | 12 | ||
| Пруток, ГОСТ 21488-97 | Ø 8 – 300 | 390-410 | 275-295 | 8-10 | Закалка и старение |
| Пруток, высокой прочности, ГОСТ 51834-2001 | 450-470 | 325-345 | 8-10 | Закалка и старение | |
| Пруток, повышенной пластичности, ГОСТ 51834-2001 | 410 | 265 | 12 | Закалка и старение | |
| Лента отожжен., ГОСТ 13726-97 | 235 | 10 | |||
| Профили, ГОСТ 8617-81 | 10 – 150 | 412 | 284 | 10 | Закалка и искуственное старение |
| Профили отожжен., ГОСТ 8617-81 | 245 | 12 | |||
| Плита, ГОСТ 17232-99 | 345-420 | 245-275 | 3-7 | Закалка и старение |
Механические св-ва Д16 сильно зависят от термообработки. Так предел прочности при растяжении sв для листов из Д16т и Д16м различаются в 2 раза, порядка 20 кгс/мм2 для листов Д16АМ и 40 кгс/мм2 для листа Д16АТ.
| Твердость Д16Т после закалки и старения | HB 10 -1 = 105 МПа |
| Твердость Д16М Сплав отожженный | HB 10 -1 = 42 МПа |
| T Температура | Модуль упругости первого рода E 10- 5 | Коэффициент температурного (линейного) расширения a 10 6 | теплоемкость l | Плотность r | Удельная теплоемкост C | Удельное электросопротивление R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 0.72 | 2770 | ||||
| 100 | 22.9 | 130 | 0.922 |
Такие свойства, как удельная плотность, теплоемкость, электропроводность одинаковы для Д16, Д16т, Д16м.
Различие естественного и искусственного состаренных сплавов
Температура эксплуатации сплавов Д16, Д16ч, 1163 в естественно состаренном состоянии ограничена 80°С из-за снижения коррозионной стойкости в случае нагревов при более высоких температурах.
Эти сплавы в искусственно состаренном состоянии имеют улучшенную коррозионную стойкость, которая не снижается при нагревах, более высокие прочностные свойства, особенно предел текучести, однако более низкие значения относительного удлинения, вязкости разрушения, выносливости по сравнению с естественно состаренным состоянием.
Существенное улучшение вязкости разрушения в искусственно состаренном состоянии достигается в результате снижения содержания железа, кремния, а также легирующих элементов. Поэтому для деталей в искусственно состаренном состоянии используются улучшенные модификации сплава Д16 — Д16ч и 1163. Эти сплавы в искусственно состаренном состоянии могут применяться в температурно-временных областях, в которых не рекомендуется применять сплавы в естественно состаренном состоянии: при эксплуатационных нагревах при температурах выше 80°С или технологических нагревах выше 125°С, а также при повышенной опасности коррозии под напряжением. При изготовлении деталей из сплавов Д16ч и 1163 в искусственно состаренном состоянии необходимо выбирать конструктивные формы с минимальной концентрацией напряжений, отрабатывать плавность переходов при изменении сечения деталей, уменьшать эксцентриситеты. Кроме того, ограничиваются допустимые деформации при формообразовании и правке в зависимости от состояния термообработки, величины зазора перед сборкой, не рекомендуется ударная клепка.
Сплавы системы Аl-Сu-Mg превосходят по жаропрочности сплавы систем Аl-Mg, Аl-Mg-Si, Аl-Zn-Mg-Cu. Их преимущество перед высокопрочными алюминиевыми сплавами проявляется при температурах выше 100°С и особенно при длительных выдержках. Сплавы Д1, Д16 склонны к образованию кристаллизационных трещин и поэтому относятся к категории несваривающихся плавлением сплавов. Cвариваемым сплавом является сплав ВАД-1.
Характеристики алюминиевых сплавов
Сплавы на основе алюминия могут обладать самыми различными характеристиками, так как при их получении проводится смешивание различных примесей
Именно поэтому рассматривая механические свойства алюминиевых сплавов следует уделить внимание тому, какие именно элементы входят в состав
Для начала отметим классификацию материалов, которые получаются при соединении меди и алюминия. Они делятся на три основные группы:
- Действующие элементы медь и алюминий.
- Действующие элементы медь, магний и алюминий.
- Сочетание меди, алюминия и магния с добавлением легирующих элементов (в основном марганца).
Последняя группа сегодня получила довольно большое распространение, так как температура плавления алюминиевых сплавов, входящих в нее, довольно высока. Сплавы последней группы называют дюралюминием.
Рассматривая дюралюминий уделим внимание нижеприведенным моментам:
- В состав данного сплава входят железо и кремний. В большинстве случаев подобные легирующие элементы воспринимаются как вещества, ухудшающие эксплуатационные качества. В данном случае железо способствует повышению жаростойкости, а кремний позволяет с высокой эффективностью провести старение.
- Входящие в состав магний и марганец повышают прочность. За счет их включения в состав стало возможно использовать дюралюминий при производстве обшивочных листов для высокоскоростных поездов и летательных аппаратов или самолетов.
Среди основных особенностей можно отметить нижеприведенные моменты:
- С увеличением концентрации магния повышается прочность, но уменьшается коррозионная стойкость.
- Прирост магния на 1% приводит к повышению прочности примерно на 30 000 Па.
- В большинстве сплавов не более 6% магния. Это связано с тем, что слишком большая концентрация станет причиной покрытия всей поверхности коррозией. Также большая концентрация марганца становится причиной неоднородности структуры, неравномерная нагрузка может стать причиной появления трещины или другой деформации.
Сочетание алюминия с марганцем практически не подвергают термической обработке. Это связано с тем, что даже при соблюдении условий проведения закалки существенно изменить эксплуатационные качества сплава не получится. Плотность алюминиевого сплава может колебаться в достаточно большом диапазоне: от 2 до 4 грамм на кубический сантиметр.
Рассматривая слав, прочность которого имеет рекордные показатели, следует уделить внимание сплаву алюминия с цинком и магнием. При применении современных технологий производства можно добиться качеств, которые будут характерны для титана. Среди особенностей подобного сплава отметим:
Среди особенностей подобного сплава отметим:
Среди особенностей подобного сплава отметим:
- Термическая обработка становится причиной растворения цинка, за счет чего предел прочности алюминиевого сплава возрастает в несколько раз.
- Применять подобный материал в электрической промышленности нельзя, так как прохождение электричества становится причиной существенного снижения коррозионной стойкости.
- Коррозионная стойкость в некоторых случаях повышается путем добавления меди, но все же она становится низкой.
В литейной промышленности весьма большое распространение получили алюминиевые сплавы, которые в своем составе имеют кремний. Тот момент, что при термической обработке кремний отлично растворяется в алюминии, позволяет использовать металл при фасонном или формовочном литье. Получаемые изделия хорошо обрабатываются резанием, а также обладают повышенной плотностью.
Примером можно назвать то, что железо добавляется в состав для упрощения процесса отделения детали от формы. В состав могут добавляться титан, который существенно повышает показатель прочности.
Подводя итоги по характеристикам алюминиевых сплавов можно отметить нижеприведенные моменты:
- Предел текучести может варьироваться в достаточно большом диапазоне.
- Температура плавления алюминия может изменяться в зависимости от того, какие применялись легирующие вещества.
- Прочность материала можно существенно повысить.
- Некоторые легирующие элементы снижают коррозионную стойкость, улучшая другие эксплуатационные качества. Именно поэтому проводится покрытие поверхности защитными веществами.
Из-за легкости и прочности, а также относительно высокой коррозионной стойкости алюминиевые сплавы получили достаточно широкое применение. Альтернативных материалов, которые обладают подобными свойствами и низкой стоимостью, практически нет.
