Алюминиевые плиты АМг61: технические характеристики и применение
Алюминиевые плиты АМг61 — горячекатаный полуфабрикат из термически неупрочняемого сплава системы Al–Mg–Si с добавками меди, хрома и титана. Сплав АМг61 (близкий аналог 1561 по отдельным позициям, но с иным легированием) относится к группе магналиев с повышенной прочностью за счёт упрочнения дисперсоидами MgSi и фазами Al–Cu–Mg. Плиты поставляются в отожжённом состоянии (О) или после естественного старения (без термической обработки на заданную прочность), толщиной 8–150 мм, шириной до 2000 мм, длиной до 6000 мм. Стандартные технические условия — ГОСТ 17232-99, ГОСТ 21631-76 (для листов), ТУ 1-9-206-85 и аналогичные. Сплав не упрочняется закалкой с последующим искусственным старением в той же мере, что дуралюмины, но превосходит АМг6 по пределу текучести в нагартованном состоянии.
Химический состав и механические свойства
Основа — алюминий; магний 0,6–1,2 %, кремний 0,4–0,9 %, медь 0,15–0,40 %, хром 0,05–0,20 %, титан 0,02–0,10 %, железо не более 0,50 %. Такое сочетание обеспечивает предел прочности 265–315 МПа в отожжённом состоянии и до 390 МПа после холодной деформации. Относительное удлинение — 10–18 %. Плотность — 2,71 г/см. Модуль упругости — 70 ГПа. Сплав сохраняет работоспособность в интервале –196…+150 C; при нагреве выше 150 C прочностные характеристики снижаются необратимо.
| Толщина, мм | Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 8–12 | О (отожжённая) | 265–295 | 120–150 | 14–18 |
| 20–40 | О | 270–300 | 130–160 | 12–16 |
| 50–80 | О | 275–305 | 135–165 | 10–14 |
| 8–20 | Н (нагартованная) | 340–390 | 280–330 | 6–10 |
Технологические и эксплуатационные свойства
Плиты АМг61 обладают высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, морской воде и слабоагрессивных средах. Склонность к межкристаллитной коррозии минимальна благодаря низкому содержанию меди и наличию хрома. Сплав хорошо сваривается аргонодуговой сваркой (TIG, MIG) без потери прочности в зоне термического влияния; допускается контактная сварка. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, полируемость — высокая. Анодирование даёт декоративные и защитные покрытия толщиной 5–25 мкм. Гибка в отожжённом состоянии возможна с минимальным радиусом 2–3 толщины; в нагартованном — 4–6 толщин.
Области применения
- Судостроение: корпусные конструкции, надстройки, палубные настилы, переборки, работающие в морской воде и условиях знакопеременных нагрузок.
- Нефтегазовая отрасль: ёмкости для хранения слабоагрессивных сред, опорные конструкции морских платформ, трубопроводная арматура.
- Транспортное машиностроение: элементы кузовов рефрижераторов, топливные баки, рамные конструкции, обшивки вагонов метро.
- Строительство: несущие профили, кровельные панели, вентилируемые фасады, работающие при температурах –60…+80 C.
- Пищевая промышленность: ёмкостное оборудование, транспортёрные ленты, детали фасовочных автоматов, контактирующие с пищевыми продуктами.
- Криогенная техника: элементы теплообменников, арматуры и трубопроводов для сжиженных газов при температурах до –196 C.
Сортамент и условия поставки
Плиты АМг61 поставляются с обрезными кромками, без термической обработки на заданную прочность, с травленой или фрезерованной поверхностью. Допуски на толщину — по ГОСТ 17232-99 (повышенная точность). Механические свойства гарантируются в направлении прокатки. По требованию потребителя проводят испытания на растяжение при 20 C, ударную вязкость, контроль макро- и микроструктуры. Возможна поставка плит с ультразвуковым контролем (УЗК) по ГОСТ 22727-88. Маркировка — клеймение торцов, бирки с номером плавки.
Вопросы и ответы
Чем АМг61 отличается от АМг6?
АМг61 содержит кремний и медь, что повышает прочность после нагартовки, но снижает пластичность и коррозионную стойкость в агрессивных средах по сравнению с АМг6. АМг6 не имеет меди и кремния в таком соотношении, лучше сваривается и применяется в ответственных коррозионностойких конструкциях.
Допускается ли сварка плит АМг61 без последующей термообработки?
Да, сварка выполняется без обязательной термообработки. Однако в зоне термического влияния прочность снижается на 15–25 %. Для ответственных узлов рекомендуется применять аргонодуговую сварку с присадочной проволокой СвАМг63 или СвАК5.
При какой максимальной температуре можно эксплуатировать плиты АМг61?
Длительная рабочая температура не должна превышать 150 C. При 150–200 C наблюдается разупрочнение за счёт коагуляции упрочняющих фаз; кратковременный нагрев до 200 C допустим без критической потери свойств.
Какой минимальный радиус гибки для плиты толщиной 20 мм в отожжённом состоянии?
Для состояния О минимальный радиус составляет 2–3 толщины, то есть 40–60 мм при гибке поперёк прокатки. При гибке вдоль прокатки радиус увеличивают на 20–30 %. В нагартованном состоянии радиус возрастает до 4–6 толщин.
