Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Алюминиевые плиты АК4-1Б: жаропрочный сплав для нагруженных деталей
Алюминиевые плиты АК4-1Б — полуфабрикаты из термически упрочняемого жаропрочного сплава системы Al–Cu–Mg–Ni–Fe, легированного никелем и железом. Сплав АК4-1Б (марка по ГОСТ 4784, близкий аналог 2618А по AA) сохраняет прочность при нагреве до 150–200 C, что выгодно отличает его от АМг6 и 7075 в условиях длительной эксплуатации при повышенных температурах. Плиты выпускают по ГОСТ 17232 и ОСТ 1 92095 в толщинах 11–150 мм, шириной до 1200 мм и длиной до 4000 мм.
Химический состав и структура
Основа — алюминий, основные легирующие элементы: медь 1,9–2,7 %, магний 1,4–1,8 %, никель 0,8–1,3 %, железо 0,8–1,3 %. Никель и железо образуют дисперсные фазы AlFeNi и AlCuFe, которые тормозят рекристаллизацию и сохраняют субзеренную структуру при нагреве. Именно эти интерметаллиды обеспечивают жаропрочность: предел длительной прочности при 175 C за 100 ч — не менее 90 МПа.
Механические свойства плит
После закалки и искусственного старения (T6) плиты АК4-1Б демонстрируют стабильные характеристики в продольном направлении:
- предел прочности в — 390–440 МПа
- предел текучести 0,2 — 290–340 МПа
- относительное удлинение — 6–10 %
- твёрдость по Бринеллю — 120–135 HB
- модуль упругости — 72 ГПа
Технологические особенности
Плиты АК4-1Б обрабатываются резанием, фрезерованием и сверлением без склонности к налипанию на инструмент. Свариваются аргонодуговой сваркой с ограничением: коэффициент прочности сварного соединения — 0,6–0,7 от основного металла. Не рекомендуются для гибки в холодном состоянии при радиусе менее 3 толщин. Ковка и штамповка возможны в интервале 380–450 C.
Типоразмеры и состояние поставки
| Толщина, мм | Ширина, мм | Длина, мм | Состояние | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| 11–20 | 600–1200 | 2000–4000 | Т6 (закалка + старение) | ГОСТ 17232 |
| 21–50 | 600–1200 | 2000–4000 | Т6 | ГОСТ 17232 |
| 51–100 | 800–1200 | 2000–3000 | Т6 | ОСТ 1 92095 |
| 101–150 | 800–1200 | 2000–3000 | Т6 | ОСТ 1 92095 |
Области применения
Плиты АК4-1Б востребованы там, где требуется сочетание низкой плотности и работоспособности при 150–200 C:
- поршни и головки цилиндров форсированных дизельных двигателей
- детали компрессоров и турбокомпрессоров газоперекачивающих агрегатов
- элементы обшивки и силового набора в зонах аэродинамического нагрева
- корпуса агрегатов нефтегазового оборудования, работающих в горячих средах
- оснастка для литья под давлением алюминиевых сплавов
Вопросы и ответы
Чем АК4-1Б отличается от АК4-1?
АК4-1Б — модификация с регламентированным содержанием железа и никеля, обеспечивающая более стабильную жаропрочность при 175–200 C. Сплав АК4-1 имеет близкий состав, но уступает по длительной прочности на 10–15 %.
До какой температуры сохраняется работоспособность плит?
Длительная эксплуатация — до 175 C, кратковременная — до 200–250 C. При 250 C предел прочности снижается до 200–230 МПа.
Возможна ли сварка плит АК4-1Б?
Да, аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Прочность сварного шва — 60–70 % от основного металла. После сварки рекомендуется искусственное старение для восстановления свойств.
Какой аналог АК4-1Б по зарубежным стандартам?
Ближайший аналог — сплав 2618А (AA/ASTM). Отличия по содержанию кремния и титана незначительны, механические свойства сопоставимы.