Дюралевый шестигранник: сортамент, механические свойства и применение
Дюралевый шестигранник востребованная позиция сортового проката из алюминиевых деформируемых сплавов системы AlCuMg (дюралюмины). Профиль с шестигранным сечением производится методом горячей деформации с последующим охлаждением и, при необходимости, искусственным старением. В отличие от обычного алюминия, дюралевые сплавы приобретают высокую прочность после термической обработки, что расширяет область их применения в узлах, работающих под нагрузкой.
Материалы и состояние поставки
Шестигранник выпускается из сплавов Д1, Д16, Д16Т, В95, а также из сплава 2024 (аналог Д16) по международным стандартам. Основное состояние поставки закалённое и естественно состаренное (Т), реже без термической обработки (М) или отожжённое. Механические характеристики зависят от химического состава и режима термообработки:
- предел прочности при растяжении от 390 до 480 МПа для Д16Т;
- предел текучести от 280 до 360 МПа;
- относительное удлинение от 8 до 12 %;
- твёрдость по Бринеллю от 100 до 120 HB.
Геометрические параметры регламентируются ГОСТ 8617-81 и ГОСТ 20690-75. Размер под ключ варьируется от 6 до 60 мм, длина прутков от 2 до 6 м. Допуски на размеры соответствуют классу точности В или С.
Технические характеристики
Дюралевый шестигранник сочетает относительно низкую плотность (около 2,78 г/см) с высокими прочностными показателями. Удельная прочность сплава Д16Т сопоставима с некоторыми марками конструкционной стали, что позволяет снижать массу металлоконструкций без потери несущей способности. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях ниже, чем у чистого алюминия, поэтому для эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие анодирование или лакокрасочные составы.
| Сплав | Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| Д1 | Т | от 360 до 420 | от 220 до 260 | от 10 до 14 |
| Д16 | Т | от 430 до 480 | от 280 до 340 | от 8 до 12 |
| В95 | Т1 | от 520 до 560 | от 450 до 480 | от 6 до 8 |
Обработка и эксплуатационные особенности
Материал хорошо поддаётся механической обработке: точению, фрезерованию, сверлению. При этом важно учитывать склонность дюралюминия к налипанию на режущий инструмент рекомендуется применять СОЖ и инструмент с полированными передними поверхностями. Сварка дюралюминиевых сплавов затруднена из-за образования трещин в зоне термического влияния; для неразъёмных соединений чаще используют клёпку или резьбовые крепёжные элементы. Гибка возможна в отожжённом состоянии или с подогревом до температуры от 350 до 400 C.
Применение в промышленности
Дюралевый шестигранник применяется в узлах, где требуется сочетание прочности и малой массы:
- авиастроение силовой набор фюзеляжа, лонжероны, шпангоуты;
- судостроение корпусные конструкции, палубные механизмы;
- машиностроение валы, оси, крепёжные элементы, шпильки;
- транспортное машиностроение рамы, кронштейны, каркасы;
- производство нестандартного оборудования опорные стойки, направляющие.
Шестигранный профиль удобен для изготовления гаек, болтов и других резьбовых деталей, поскольку позволяет зажимать заготовку в патроне без проскальзывания. В строительной отрасли материал используется для создания лёгких несущих конструкций, лестничных ограждений и декоративных элементов с повышенными требованиями к прочности.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается дюралевый шестигранник от обычного алюминиевого?
Дюралевые сплавы содержат медь, магний и марганец, что после закалки и старения обеспечивает предел прочности от 390 до 480 МПа. Обычный алюминий имеет прочность около 80120 МПа, поэтому дюралюминий применяется в нагруженных узлах, а чистый алюминий в ненагруженных конструкциях.
Какой сплав выбрать для работы в условиях повышенной влажности?
Сплавы Д1 и Д16 имеют ограниченную коррозионную стойкость. Для влажных сред рекомендуется использовать плакированные версии (Д16А) или наносить защитное анодное покрытие. Сплав В95 более чувствителен к коррозии под напряжением, поэтому требует дополнительной защиты.
Возможна ли сварка дюралевого шестигранника?
Сварка дюралюминиевых сплавов сопровождается образованием горячих трещин и снижением прочности в зоне шва. Для ответственных конструкций рекомендуется клёпаное или резьбовое соединение. При необходимости сварки применяют присадочные материалы из сплавов AlMg и последующую термическую обработку.
Какие допуски на размеры предусмотрены для шестигранника?
По ГОСТ 8617-81 допуски на размер под ключ соответствуют классу точности В или С. Для размера 10 мм допуск составляет от 0,30 до 0,50 мм, для размера 30 мм от 0,40 до 0,70 мм. Точные значения зависят от размера и класса точности.
