Алюминиевые плиты 1561: технические характеристики и применение
Алюминиевые плиты 1561 — это деформируемый алюминиево-магниевый сплав системы Al–Mg, легированный марганцем и титаном. Материал относится к группе термически неупрочняемых сплавов: требуемый уровень прочности достигается за счет твердорастворного упрочнения магнием и деформационного нагартовки, а не за счет закалки и старения. Плиты из сплава 1561 поставляются в горячекатаном состоянии без термической обработки или после отжига, что обеспечивает стабильность механических свойств по сечению.
Ключевая особенность сплава 1561 — сочетание высокой коррозионной стойкости в морской воде и атмосферных условиях с хорошей свариваемостью аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. В отличие от сплава АМг6, 1561 содержит повышенное количество марганца (0,4–1,0 %) и титана (0,02–0,1 %), что повышает прочность при сохранении пластичности и технологичности. Предел текучести плит в состоянии отжига составляет не менее 175 МПа, временное сопротивление — 315 МПа, относительное удлинение — не менее 15 %.
Химический состав и структура
Содержание легирующих элементов в сплаве 1561 регламентируется ГОСТ 4784 и составляет:
- магний — 5,5–6,5 % — основной упрочнитель, обеспечивающий коррозионную стойкость;
- марганец — 0,4–1,0 % — повышает прочность и сопротивление коррозионному растрескиванию;
- титан — 0,02–0,1 % — модификатор зерна, улучшающий свариваемость;
- железо — до 0,4 %, кремний — до 0,4 % — контролируемые примеси;
- медь — до 0,1 %, цинк — до 0,2 % — ограничиваются для сохранения стойкости к МКК.
Микроструктура плит после горячей прокатки — деформированная, с вытянутыми вдоль направления прокатки зернами. При последующем отжиге при 320–350 C формируется рекристаллизованная структура с размером зерна 50–100 мкм, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Механические свойства плит 1561
Механические характеристики зависят от толщины плиты и состояния поставки. Для толстолистового проката толщиной 11–80 мм в отожженном состоянии действуют следующие нормативные значения:
| Толщина, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|
| 11–25 | 195 | 335 | 16 | 70 |
| 26–40 | 185 | 325 | 14 | 68 |
| 41–60 | 175 | 315 | 12 | 65 |
При температурах от –40 до +50 C сплав сохраняет стабильные механические свойства. При криогенных температурах до –196 C прочность возрастает на 20–30 % без потери пластичности, что позволяет применять плиты 1561 в оборудовании для сжиженного природного газа.
Коррозионная стойкость и свариваемость
Сплав 1561 демонстрирует высокую стойкость к общей и питтинговой коррозии в морской воде, а также к межкристаллитной коррозии после сварки. Скорость коррозии в 3 %-ном растворе NaCl при комнатной температуре не превышает 0,002 мм/год. Материал не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением при содержании магния до 6,5 %.
Сварные соединения, выполненные аргонодуговой сваркой с присадкой СвАМг6, характеризуются коэффициентом прочности 0,9–0,95 от основного металла. Для восстановления коррозионной стойкости в зоне термического влияния рекомендуется естественное старение в течение 30 суток или отжиг при 300–320 C.
Применение плит 1561
Основные отрасли применения алюминиевых плит 1561 — судостроение, химическое машиностроение и производство криогенного оборудования:
- корпусные конструкции морских и речных судов, работающие при знакопеременных нагрузках;
- емкостное оборудование для хранения и транспортировки агрессивных сред — азотной кислоты, перекиси водорода;
- резервуары и трубопроводы для сжиженных газов при температурах до –196 C;
- несущие элементы буровых платформ и береговых сооружений;
- сварные конструкции мостовых переходов и кранового оборудования.
Плиты 1561 толщиной до 80 мм применяются для изготовления фланцев, днищ и обечаек химических реакторов. Материал поддается механической обработке резанием, гибке в холодном состоянии при радиусах не менее 2–3 толщин и штамповке при подогреве до 200–250 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается сплав 1561 от АМг6?
Сплав 1561 содержит повышенное количество марганца (0,4–1,0 % против 0,5–0,8 % в АМг6) и дополнительно легирован титаном. Это обеспечивает более высокую прочность при сохранении пластичности и улучшенную свариваемость.
Какие толщины плит 1561 доступны для поставки?
Промышленность выпускает плиты из сплава 1561 толщиной от 8 до 80 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм. Более тонкий листовой прокат поставляется в рулонах.
Подвергается ли сплав 1561 термической обработке?
Сплав 1561 относится к термически неупрочняемым. Упрочнение достигается легированием магнием и холодной деформацией. Отжиг при 320–350 C применяется для снятия напряжений и повышения коррозионной стойкости.
Какие методы сварки применимы для плит 1561?
Оптимальный метод — аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой СвАМг6. Допускается также механизированная сварка в среде аргона плавящимся электродом. Перед сваркой необходима зачистка кромок и удаление оксидной пленки.
