Алюминиевая поковка Д1 в Минске


Алюминиевая поковка Д1: характеристики, применение и сортамент

Алюминиевая поковка Д1 — горячедеформированный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы Al–Cu–Mg (дуралюмин), получаемый штамповкой или свободной ковкой при температуре 380–450 C. Сплав Д1 соответствует ГОСТ 4784 и по химическому составу близок к марке 2017 (AA2017) по стандарту ANSI. Основные легирующие элементы — медь 3,8–4,8 %, магний 0,4–0,8 %, марганец 0,4–0,8 %. Именно медь и магний обеспечивают упрочнение после закалки и естественного старения, а марганец повышает жаропрочность и замедляет рекристаллизацию.

Поковки Д1 поставляются по ГОСТ 1131 (штампованные) и ГОСТ 8479 (свободная ковка). После закалки в воде и естественного старения в течение 96 часов достигается предел прочности 390–440 МПа при относительном удлинении 8–12 %. Плотность сплава — 2,78 г/см, что в 2,8 раза ниже стали, что критично для авиационных и транспортных конструкций.

Сортамент и типоразмеры

  • Штамповки с облойным контуром массой от 0,5 до 80 кг
  • Свободнокованые поковки диаметром до 500 мм и длиной до 2000 мм
  • Поковки-заготовки под механическую обработку с припуском 3–8 мм на сторону
  • Кольцевые и дисковые поковки для фланцев и корпусных деталей
  • Прутковые заготовки после ковки с последующей правкой

Технические характеристики сплава Д1

ПараметрЗначениеУсловиеЕдиницаСтандарт
Предел прочности в390–440Закалка + естественное старениеМПаГОСТ 1131
Предел текучести 0,2240–290Закалка + естественное старениеМПаГОСТ 1131
Относительное удлинение 8–12Закалка + естественное старение%ГОСТ 1131
Твёрдость по Бринеллю105–120После старенияHBГОСТ 9012
Плотность2,7820 Cг/см—
Температура ковки380–450Начало–конец деформацииCГОСТ 8479

Технологические особенности

Сплав Д1 склонен к образованию горячих трещин при ковке, поэтому деформацию ведут с умеренными степенями обжатия за проход — не более 30 %. После штамповки поковки подвергают закалке в воде с температурой 20–40 C; скорость охлаждения критична для подавления выделения грубых фаз CuAl по границам зёрен. Естественное старение занимает не менее 4 суток, искусственное старение при 150–165 C сокращает цикл до 6–12 часов, но снижает пластичность на 15–20 %.

Обрабатываемость резанием удовлетворительная: после старения твёрдость 105–120 HB позволяет применять твердосплавный инструмент на скоростях 200–400 м/мин. Свариваемость ограниченная — точечная и роликовая сварка допустимы, дуговая сварка плавлением приводит к образованию горячих трещин и потере прочности в зоне термического влияния.

Области применения

  • Силовые элементы планера: лонжероны, нервюры, шпангоуты
  • Детали шасси и узлы навески механизации крыла
  • Корпусные детали центробежных насосов и компрессоров
  • Крепёжные элементы для мостостроения и строительных металлоконструкций
  • Заготовки для поршней и шатунов в двигателестроении
  • Детали грузовых автомобилей: ступицы, кронштейны, рычаги подвески

Вопросы и ответы

Чем поковка Д1 отличается от литой заготовки?

Горячая деформация дробит литую дендритную структуру, устраняет пористость и рыхлоты, повышая предел прочности на 20–30 % и пластичность в 1,5–2 раза по сравнению с литьём.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность?

Закалка от 495–505 C в воде с последующим естественным старением при 20 C в течение 96 часов. Искусственное старение при 160 C даёт меньшую прочность, но стабильность размеров.

Допускается ли сварка поковок Д1?

Дуговая сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к горячим трещинам. Допустима контактная точечная сварка и пайка. Для сварных конструкций применяют сплавы АМг6 или 1915.

Как хранить поковки до механической обработки?

В сухих отапливаемых помещениях при влажности не выше 70 %. Контакт с чёрными металлами и хлоридсодержащими средами недопустим — вызывает коррозионное растрескивание под напряжением.