Алюминиевая поковка В95 в Минске

Алюминиевая поковка В95: характеристики, применение и технологические параметры

Алюминиевая поковка В95 — это деформированные полуфабрикаты из высокопрочного алюминиево-цинково-магниевого сплава системы Al–Zn–Mg–Cu, полученные методом горячей объёмной штамповки или свободной ковки. Сплав В95 относится к термически упрочняемым материалам и обеспечивает предел прочности до 600 МПа после закалки и искусственного старения по режиму Т1, Т2 или Т3. Поковки применяются в нагруженных узлах, где требуется сочетание низкой плотности (2,85 г/см) и высокой статической прочности.

Химический состав и механические свойства

Сплав В95 регламентируется ГОСТ 4784 и содержит 5,0–7,0 % цинка, 1,8–2,8 % магния, 1,4–2,0 % меди. Дополнительно вводятся цирконий (0,10–0,25 %) и хром (0,10–0,25 %) для подавления рекристаллизации и повышения сопротивления коррозионному растрескиванию под напряжением. Железо и кремний ограничены до 0,50 % и 0,35 % соответственно — превышение приводит к образованию грубых интерметаллидов и снижению пластичности.

После закалки в воде (470–475 C) и старения при 120–140 C в течение 10–16 часов достигаются следующие показатели:

• предел прочности в — 540–600 МПа;
• предел текучести 0,2 — 440–520 МПа;
• относительное удлинение — 6–10 %;
• твёрдость по Бринеллю — 130–150 HB;
• ударная вязкость KCU — 60–100 кДж/м;
• модуль упругости — 71 ГПа.

Поковки В95 сохраняют работоспособность в интервале от –70 C до +120 C. При нагреве выше 150 C наблюдается интенсивное разупрочнение вследствие коагуляции упрочняющих фаз MgZn и AlCuMg.

Технология изготовления поковок

Исходная заготовка — слиток или прессованная полоса — нагревается до 420–450 C и деформируется на гидравлических прессах усилием 3000–10000 тс или на радиально-ковочных машинах. Степень деформации при ковке составляет не менее 50 % для обеспечения проработки литой структуры. Штамповка в закрытых штампах позволяет получать поковки с допуском 0,5–1,0 мм по габаритным размерам и припуском 3–5 мм на механическую обработку.

Термомеханическая обработка включает:

• гомогенизацию слитка при 460–470 C в течение 12–24 ч;
• горячую деформацию с температурой окончания не ниже 380 C;
• закалку в воде с температурой 20–40 C;
• правку после закалки в течение 2–4 ч для снятия коробления;
• искусственное старение по ступенчатому режиму.

Типоразмеры и состояние поставки

Области применения

Поковки из сплава В95 используются в конструкциях, испытывающих знакопеременные и статические нагрузки при умеренных температурах. Основные потребители — авиастроение, транспортное машиностроение и специальное оборудование.

• Силовые элементы планера: лонжероны, нервюры, стыковые узлы крыла и фюзеляжа.
• Шасси и элементы управления: кронштейны навески, качалки, тяги, корпуса гидроцилиндров.
• Детали трансмиссий: корпуса редукторов, картеры, фланцы приводов.
• Оснастка: крупногабаритные штампы, пресс-формы для литья под давлением.
• Нефтегазовое оборудование: переводники, корпуса глубинных приборов.
• Спортивная и гоночная техника: рычаги подвески, ступицы, рамы.

Обрабатываемость и ограничения

Сплав В95 удовлетворительно обрабатывается резанием в состоянии Т1 (после закалки и естественного старения) — твёрдость в этом состоянии ниже, чем после полного искусственного старения. Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к образованию горячих трещин и снижения прочности в зоне термического влияния. Соединение деталей выполняется заклёпками, болтами или с помощью клеевых соединений.

Коррозионная стойкость без защитных покрытий ограничена: сплав склонен к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Обязательно нанесение анодного оксидирования (толщина 10–20 мкм) или лакокрасочных покрытий. Поковки с грубой волокнистой структурой в направлении поперёк волокна имеют пониженные характеристики пластичности — это учитывается при выборе схемы раскроя.

Вопросы и ответы