Дюралевая болванка в Минске

Дюралевая болванка: сортамент, механические свойства и применение в машиностроении

Дюралевая болванка представляет собой круглую или прямоугольную заготовку из деформируемых алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mg (дюралюмины), предназначенную для последующей механической обработки на металлорежущих станках. В отличие от литейных алюминиевых силуминов, болванка из дюраля имеет гомогенную деформированную структуру, полученную после горячей прокатки или прессования, что обеспечивает стабильные прочностные характеристики в любом направлении сечения. Материал поставляется в состоянии без термической обработки (Т), после закалки и естественного старения (Т), либо в искусственно состаренном состоянии (Т1), что определяет конечный комплекс механических свойств.

Химический состав и маркировка

Основными легирующими элементами дюралевых болванок выступают медь (от 3,8 до 4,9 %), магний (от 1,2 до 1,8 %) и марганец (от 0,3 до 0,9 %). Медь и магний формируют упрочняющие фазы AlCu и AlCuMg, а марганец повышает коррозионную стойкость и замедляет рост зерна при нагреве. В зависимости от марки сплава допускается присутствие кремния, железа, цинка и титана в качестве примесей. Наиболее распространённые марки для производства болванок Д16, Д1, Д18, ВД17 и их модификации с пониженным содержанием железа и кремния (Д16ч, Д16пч), предназначенные для ответственных деталей авиационной техники.

Механические характеристики и режимы термообработки

После закалки от температуры 495505 C и естественного старения в течение 45 суток дюралевая болванка из сплава Д16 приобретает предел прочности от 430 до 480 МПа при относительном удлинении от 10 до 17 % в зависимости от направления вырезки образца. Предел текучести при этом составляет от 280 до 340 МПа, твёрдость по Бринеллю от 105 до 120 HB. Для повышения предела текучести до 380400 МПа применяют искусственное старение при температуре 190 C с выдержкой 12 часов, однако это снижает пластичность и коррозионную стойкость под напряжением.

Геометрические параметры и допуски

Круглые дюралевые болванки выпускаются диаметром от 20 до 300 мм, прямоугольные с толщиной от 10 до 120 мм и шириной от 50 до 600 мм. Длина мерных заготовок составляет от 500 до 3000 мм, допуск на длину от +10 до +20 мм. Отклонение от круглости не превышает половины допуска на диаметр, а серповидность для профилей не более 2 мм на 1 метр длины. Кривизна болванки на всей длине не должна превышать 3 мм для диаметров до 100 мм и 5 мм для более крупных сечений. Поставка осуществляется в горячепрессованном или катаном состоянии с обточенной или необточенной поверхностью.

Технологические особенности обработки

Дюралевая болванка хорошо поддаётся токарной, фрезерной и сверлильной обработке. Рекомендуемые режимы резания для точения: скорость резания от 200 до 400 м/мин, подача от 0,1 до 0,3 мм/об, глубина резания до 5 мм. Для фрезерования скорость резания составляет от 300 до 600 м/мин. При обработке необходимо применять СОЖ для отвода тепла и предотвращения налипания стружки на режущую кромку. Сварка дюралевых болванок аргонодуговым методом ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин, поэтому соединение деталей чаще выполняется заклёпками или болтовыми соединениями. Анодирование и нанесение лакокрасочных покрытий обеспечивают дополнительную защиту от коррозии.

Области применения

Дюралевые болванки востребованы в отраслях, где требуется высокое удельное соотношение прочности к массе:

• авиастроение силовой набор крыла, лонжероны, нервюры, шпангоуты, обшивочные панели;
• ракетно-космическая техника переходные отсеки, топливные баки, ферменные конструкции;
• судостроение корпусные конструкции быстроходных судов, надстройки, мачтовые устройства;
• транспортное машиностроение рамы грузовых прицепов, платформы, корпуса кузовов;
• производство промышленного оборудования корпуса редукторов, кронштейны, фланцы, опорные плиты;
• энергетическое машиностроение элементы несущих конструкций ветрогенераторов, охладительные системы.

Контроль качества и сертификация

Каждая партия дюралевых болванок проходит входной контроль химического состава спектральным методом, проверку механических свойств на образцах, вырезанных в продольном и поперечном направлениях, а также ультразвуковой контроль на отсутствие расслоений и трещин. Для авиационной промышленности обязательна сертификация по ГОСТ 4784 и отраслевым стандартам ОСТ1 90048, подтверждающая соответствие требованиям по усталостной прочности и вязкости разрушения. На каждую партию оформляется сертификат качества с указанием номера плавки, результатов испытаний и маркировки.

Вопросы и ответы (FAQ)