Алюминиевая поковка АВ: технические характеристики и применение
Алюминиевая поковка АВ — горячедеформированный полуфабрикат из сплава системы алюминий–магний (Al–Mg), получаемый объёмной штамповкой или свободной ковкой при температуре 380–450 C. Сплав АВ относится к термически неупрочняемым материалам, упрочнение которых достигается только нагартовкой и легированием магнием. Содержание магния в пределах 0,5–1,3 % обеспечивает умеренную прочность при сохранении высокой пластичности и коррозионной стойкости.
Поковки АВ поставляются по ГОСТ 1131-76 (алюминий и алюминиевые сплавы, поковки) и ГОСТ 21488-97 (прессованные прутки). Механические свойства после ковки: временное сопротивление 120–180 МПа, предел текучести 60–100 МПа, относительное удлинение 18–25 %. Твёрдость по Бринеллю — 45–65 HB. Плотность сплава — 2,70 г/см.
Химический состав и структура
Сплав АВ содержит магний как основной легирующий элемент, а также примеси железа, кремния, меди и цинка в регламентированных пределах. После горячей деформации формируется рекристаллизованная зеренная структура с размером зерна 20–80 мкм. Направление волокна макроструктуры ориентировано вдоль оси деформации, что повышает усталостную долговечность в направлении главных напряжений.
- Магний (Mg) — 0,5–1,3 %
- Железо (Fe) — не более 0,50 %
- Кремний (Si) — не более 0,50 %
- Медь (Cu) — не более 0,20 %
- Цинк (Zn) — не более 0,20 %
- Алюминий (Al) — основа
Технологические параметры ковки
Нагрев заготовок перед деформацией осуществляется до 420–470 C с выдержкой, обеспечивающей равномерный прогрев по сечению. Температура окончания ковки — не ниже 350 C во избежание образования трещин. Охлаждение поковок — на воздухе. Последующая термическая обработка не требуется, так как сплав не упрочняется закалкой и искусственным старением.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Временное сопротивление | 120–180 | МПа | после ковки | ГОСТ 1131-76 |
| Предел текучести | 60–100 | МПа | после ковки | ГОСТ 1131-76 |
| Относительное удлинение | 18–25 | % | после ковки | ГОСТ 1131-76 |
| Твёрдость | 45–65 | HB | после ковки | ГОСТ 9012-59 |
| Температура ковки | 380–450 | C | нагрев заготовки | ТУ производителя |
| Плотность | 2,70 | г/см | 20 C | ГОСТ 4784-97 |
Области применения
Поковки АВ применяются в узлах, где требуется сочетание низкой массы, коррозионной стойкости и умеренной прочности. Типовые изделия: фланцы трубопроводов, кронштейны, рычаги, корпусные детали, элементы крепления.
- Нефтегазовая арматура — фланцы, переходники, заглушки
- Судостроение — детали палубных механизмов, леерные стойки
- Химическое машиностроение — ёмкости, трубные решётки
- Электротехника — токоведущие элементы, экраны
- Строительные конструкции — анкерные узлы, соединительные пластины
Вопросы и ответы
Упрочняется ли поковка АВ термической обработкой?
Нет. Сплав АВ относится к термически неупрочняемым. Закалка и старение не повышают прочность. Упрочнение возможно только холодной деформацией (нагартовкой).
Какая максимальная рабочая температура поковок АВ?
Длительная эксплуатация — до 150 C. Кратковременно — до 200 C. Выше этих температур прочность резко снижается.
Свариваются ли поковки АВ?
Да. Сплав обладает удовлетворительной свариваемостью. Рекомендуется аргонодуговая сварка (TIG) с присадочной проволокой СвАМг. После сварки прочность в зоне термического влияния снижается на 10–15 %.
Какой минимальный радиус гиба при холодной деформации?
Для листового проката из АВ — не менее 2 толщин при отожжённом состоянии. Для нагартованного материала — не менее 4 толщин.
