Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Алюминиевые плиты 1420: характеристики сплава системы Al–Li
Алюминиевые плиты 1420 — полуфабрикаты из алюминиево-литиевого сплава системы Al–Mg–Li, легированного цирконием. Сплав относится к термически упрочняемым, обладает пониженной плотностью (2,47 г/см) и повышенным модулем упругости (78 ГПа) относительно традиционных сплавов серии 2ххх и 7ххх. Плиты поставляются в отожжённом (О), закалённом и естественно состаренном (Т1), а также закалённом и искусственно состаренном (Т2) состояниях. Стандарт регламентирует химический состав, механические свойства и допустимые отклонения по толщине.
Сортамент и геометрические параметры
Плиты 1420 выпускаются толщиной от 8 до 60 мм, шириной до 1200 мм и длиной до 4000 мм. Предельные отклонения по толщине для плит 20–40 мм составляют 1,0 мм, для плит свыше 40 мм — 1,5 мм. Кромки обрезаются на гильотинных ножницах или фрезеруются. Плоскостность нормируется на 1 м длины: не более 4 мм для толщин до 20 мм и не более 6 мм для толщин свыше 20 мм. Поставка — без термической обработки или после закалки и старения по согласованию.
Химический состав и структура
Основа — алюминий; литий — 1,9–2,3 %; магний — 4,5–5,2 %; цирконий — 0,08–0,15 %. Присутствуют примеси железа и кремния (суммарно не более 0,25 %), натрия — не более 0,003 %. Цирконий образует дисперсоиды AlZr, которые тормозят рекристаллизацию и обеспечивают нерекристаллизованную зеренную структуру в плитах толщиной свыше 15 мм. Литий снижает плотность и повышает модуль упругости, магний обеспечивает твёрдорастворное упрочнение.
Механические свойства
После закалки и искусственного старения (Т2) предел прочности — 430–460 МПа, предел текучести — 300–330 МПа, относительное удлинение — 6–8 %. В состоянии Т1: предел прочности — 380–410 МПа, предел текучести — 250–280 МПа, удлинение — 8–10 %. Ударная вязкость KCU — не менее 60 кДж/м. Твёрдость по Бринеллю — 110–125 HB. Плиты сохраняют работоспособность в диапазоне температур от –70 C до +150 C; длительный нагрев выше 120 C приводит к перестариванию и снижению прочности.
| Толщина, мм | Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 8–15 | Т1 | 390–410 | 260–280 | 8–10 |
| 16–30 | Т2 | 440–460 | 310–330 | 6–8 |
| 31–60 | Т2 | 430–450 | 300–320 | 5–7 |
Технологические особенности
Сплав 1420 склонен к образованию горячих трещин при сварке плавлением; рекомендуется аргонодуговая сварка с присадкой СвАМг63 или лазерная сварка. Обрабатываемость резанием удовлетворительная — применяются твердосплавные фрезы с поликристаллическим алмазным покрытием. Формовка в холодном состоянии ограничена из-за высокого предела текучести; гибка выполняется с радиусом не менее 4–5 толщин при подогреве до 150–200 C. Коррозионная стойкость в морской атмосфере выше, чем у сплавов 2024 и 7075, благодаря содержанию лития и отсутствию меди.
Области применения
- Силовые элементы фюзеляжа и крыла самолётов: лонжероны, нервюры, обшивочные панели, работающие на сжатие.
- Детали центробежных и осевых компрессоров авиационных двигателей, включая корпуса и направляющие аппараты.
- Корпусные конструкции высокоскоростных судов на подводных крыльях и экранопланов.
- Несущие рамы и кронштейны в робототехнических комплексах и прецизионных станках, где важна масса подвижных узлов.
- Ёмкости и трубопроводы криогенной техники, эксплуатируемые при температурах до –70 C.
Вопросы и ответы
Чем алюминиевые плиты 1420 отличаются от плит из сплава 2024?
Плотность сплава 1420 ниже на 8–10 %, модуль упругости выше на 5–7 %, коррозионная стойкость в морской среде выше. Однако предел прочности 2024 в состоянии Т351 достигает 470 МПа, что выше, чем у 1420 в Т2.
Допускается ли сварка плит 1420 без последующей термообработки?
Да, аргонодуговая сварка с присадкой СвАМг63 применяется без последующей закалки, но прочность сварного соединения составляет 60–70 % от прочности основного металла. Для ответственных узлов рекомендуется локальная термообработка.
Каков максимальный размер плиты 1420 по толщине?
Стандартно поставляются плиты толщиной до 60 мм. По согласованию возможен прокат до 80 мм, но при этом снижается однородность свойств по сечению из-за ликвационных явлений.
При какой температуре эксплуатации плиты 1420 теряют прочность?
Длительная эксплуатация при температуре выше 120 C вызывает перестаривание и снижение предела текучести на 10–15 % за 1000 ч. Кратковременный нагрев до 150 C допустим без необратимых изменений.