Алюминиевые плиты Д1: технические характеристики и применение
Алюминиевые плиты марки Д1 — горячекатаный полуфабрикат из сплава системы Al–Cu–Mg (дуралюмин), легированный медью (3,8–4,8 %), магнием (0,4–0,8 %) и марганцем (0,4–0,8 %). Сплав Д1 относится к термически упрочняемым материалам и поставляется в виде плит толщиной от 20 до 200 мм по ГОСТ 17232. Плиты Д1 обладают высокой статической прочностью, но пониженной коррозионной стойкостью без защитных покрытий, что определяет их применение преимущественно в нагруженных конструкциях с последующей плакировкой или анодированием.
Сортамент и механические свойства
Плиты выпускаются в отожжённом (М), закалённом и естественно состаренном (Т) состоянии. Плиты Д1Т имеют предел прочности 410–450 МПа, предел текучести 270–310 МПа, относительное удлинение 8–12 %. Твёрдость по Бринеллю — 105–120 HB. Плиты толщиной свыше 60 мм имеют пониженные показатели пластичности из-за ликвационной неоднородности по сечению.
| Толщина, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | Д1Т | 430 | 300 | 10 |
| 40–80 | Д1Т | 420 | 290 | 9 |
| 80–120 | Д1Т | 410 | 270 | 8 |
| 20–40 | Д1М | 220 | 110 | 18 |
Технологические особенности
Сплав Д1 склонен к образованию горячих трещин при сварке плавлением, поэтому сварные соединения в конструкциях из плит Д1 применяют ограниченно, с использованием аргонодуговой сварки и последующей термообработкой. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, что позволяет фрезеровать пазы, карманы и посадочные поверхности под крепёж. Плиты Д1 хорошо деформируются в горячем состоянии (температурный интервал 350–450 C), что используется при штамповке крупногабаритных деталей.
Области применения
- Силовые элементы авиационных конструкций: нервюры, шпангоуты, лонжероны, работающие при температурах до 120 C.
- Детали грузовых автомобилей и спецтехники: кронштейны подвески, опорные плиты, элементы рам прицепной техники.
- Оснастка и штампы для листовой штамповки в самолётостроении и приборостроении.
- Крупногабаритные фрезерованные панели для вагоностроения и судостроения.
- Заготовки для высоконагруженных деталей в станкостроении: планшайбы, переходные фланцы, корпусные плиты.
Ограничения и защита
Плиты Д1 без плакировки подвержены межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением при эксплуатации во влажной среде и контакте с хлоридами. Для повышения коррозионной стойкости применяют плакировку техническим алюминием (толщина слоя 2–4 % от толщины плиты), анодирование по ГОСТ 9.305 или нанесение лакокрасочных покрытий. Эксплуатация в морской атмосфере без защиты не рекомендуется.
Вопросы и ответы
Чем плиты Д1 отличаются от плит Д16?
Сплав Д1 содержит больше меди и меньше магния, чем Д16. Плиты Д1 имеют меньшую прочность (в до 450 МПа против 470 МПа у Д16Т), но лучшую пластичность в отожжённом состоянии и более высокую жаропрочность при 100–150 C.
Можно ли сваривать плиты Д1?
Сварка плавлением затруднена из-за склонности к горячим трещинам. Применяют аргонодуговую сварку с присадочной проволокой АК5 или АМг6 с последующей закалкой и старением. Для ответственных сварных конструкций предпочтительны сплавы АМг6 или 1915.
Какая максимальная толщина плит Д1 по ГОСТ 17232?
Стандарт предусматривает плиты толщиной до 200 мм. Плиты свыше 120 мм изготавливают по согласованию с потребителем, механические свойства по сечению нормируются отдельно.
Требуется ли термообработка после фрезерования плит Д1Т?
Нет. Состояние Т (закалка + естественное старение) сохраняется при механической обработке без нагрева выше 80 C. Локальный нагрев при сварке или правке требует повторной закалки и старения.
