Алюминиевая поковка АК6-1 в Минске

Алюминиевая поковка АК6-1: характеристики, термообработка и применение

Алюминиевая поковка АК6-1 — горячедеформированный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы Al–Cu–Mg с добавками марганца, изготовленный методом штамповки или свободной ковки. Сплав АК6-1 (химический состав по ГОСТ 4784, аналог марки 2618 в системе AA) отличается от базового АК6 регламентированным содержанием железа и никеля, что повышает жаропрочность и стабильность механических свойств при нагреве до 150–200 C. Поковки поставляются по ГОСТ 1131 и ГОСТ 21488 с последующей закалкой и искусственным старением.

Химический состав и структурные особенности

Основа сплава — алюминий с легирующим комплексом медь–магний–марганец. Медь (4,0–4,8 %) и магний (1,4–1,8 %) формируют упрочняющие фазы AlCuMg и AlCu после старения. Марганец (0,5–1,0 %) тормозит рекристаллизацию и повышает температуру эксплуатации. Железо (0,9–1,4 %) и никель (0,9–1,4 %) образуют дисперсоиды AlFeNi, которые блокируют движение дислокаций при нагреве. Именно сочетание Fe + Ni выделяет АК6-1 среди сплавов типа АК6 и АК8.

• Cu — 4,0–4,8 %
• Mg — 1,4–1,8 %
• Mn — 0,5–1,0 %
• Fe — 0,9–1,4 %
• Ni — 0,9–1,4 %
• Примеси (Si, Zn, Ti) — суммарно не более 0,5 %

Механические свойства после термообработки

Поковки АК6-1 подвергают закалке с 530 5 C в воду и старению при 190–200 C в течение 6–12 ч. После такой обработки достигается предел прочности 390–440 МПа при относительном удлинении 6–10 %. Ключевое преимущество — сохранение не менее 85 % прочности после выдержки при 175 C в течение 100 ч, что критично для деталей горячих зон.

Технология изготовления поковок

Заготовку нагревают до 420–450 C и деформируют на гидравлических прессах усилием 10–50 МН или на молотах. Степень деформации при штамповке — не менее 30 % для обеспечения однородной структуры. Штамповка ведётся в открытых или закрытых штампах с последующей обрезкой облоя. Для крупногабаритных деталей применяют свободную ковку с промежуточными подогревами. После деформации поковки охлаждают на воздухе, затем проводят термическую обработку.

Области применения

Благодаря сочетанию прочности и жаропрочности поковки АК6-1 востребованы в узлах, работающих при температурах до 200 C под знакопеременными нагрузками.

• Поршни и головки цилиндров двигателей внутреннего сгорания
• Силовые детали авиационных агрегатов: кронштейны, качалки, тяги
• Колёсные диски и ступицы высоконагруженного транспорта
• Детали компрессоров и насосных агрегатов нефтегазового оборудования
• Элементы шасси и тормозных систем спецтехники
• Корпусные детали приборов, работающих в условиях вибрации

Обрабатываемость и сварка

Сплав удовлетворительно обрабатывается резанием после старения, но склонен к налипанию на инструмент — рекомендуется применение СОЖ с высоким содержанием присадок и твердосплавного инструмента с полированными канавками. Сварка плавлением затруднена из-за горячеломкости; для соединений применяют болтовые и заклёпочные соединения либо сварку трением с перемешиванием (FSW).

Вопросы и ответы