Алюминиевые плиты Д20Б в Минске

Алюминиевые плиты Д20Б: состав, свойства и применение

Алюминиевые плиты Д20Б — это деформируемый алюминиевый сплав системы Al–Cu–Mg, поставляемый в виде толстолистового проката. Материал относится к группе термически упрочняемых сплавов средней прочности и предназначен для изготовления деталей, работающих при температурах до 150 C. Буква «Б» в обозначении указывает на повышенный уровень пластичности, что достигается снижением содержания железа и кремния по сравнению с базовым составом Д20.

Химический состав и металлургические особенности

Легирующая система Д20Б формирует высокопрочные соединения AlCu и AlCuMg, обеспечивающие упрочнение при закалке и искусственном старении. Основные легирующие элементы:

• медь — 6,0–7,0 % — основной упрочнитель, формирующий фазу AlCu;
• магний — 0,25–0,45 % — повышает прочность и коррозионную стойкость;
• железо — не более 0,3 % — ограничивается для повышения пластичности;
• кремний — не более 0,2 % — ограничивается для снижения хрупкости;
• цинк — не более 0,1 % — контролируется как примесь;
• титан — 0,02–0,1 % — модификатор зерна.

Плиты Д20Б изготавливаются методом горячей прокатки слитков с последующей гомогенизацией. Термическая обработка включает закалку от 495–505 C в воду и искусственное старение при 165–175 C в течение 10–16 часов. В результате формируется структура с пределом текучести не менее 300 МПа при сохранении относительного удлинения на уровне 10–12 %.

Механические характеристики плит Д20Б

В отличие от плит из сплава Д16, Д20Б имеет повышенное содержание меди, что обеспечивает более высокую жаропрочность при умеренных температурах. Материал сохраняет стабильные механические свойства при длительном нагреве до 150 C и кратковременном — до 200 C. При этом Д20Б уступает Д16 по прочности при комнатной температуре, но превосходит его по пластичности и технологичности при холодной деформации.

Технологические свойства и обрабатываемость

Плиты Д20Б хорошо поддаются механической обработке резанием — стружка ломается, что позволяет применять высокопроизводительные режимы на фрезерных и токарных станках с ЧПУ. Материал допускает холодную гибку в закаленном состоянии с радиусом не менее 3–4 толщин. Сварка аргонодуговая ограничена из-за склонности к горячим трещинам; при необходимости соединения рекомендуется применять клепаные или болтовые конструкции.

Коррозионная стойкость Д20Б ниже, чем у сплавов системы Al–Mg, поэтому для эксплуатации в атмосферных условиях требуется защитное анодно-оксидное покрытие или лакокрасочная защита. Без защиты материал склонен к межкристаллитной коррозии при нагреве выше 100 C в агрессивных средах.

Применение плит Д20Б в промышленности

Основные потребители плит Д20Б — предприятия авиастроения, машиностроения и приборостроения. Типовые области использования:

• силовые элементы планера летательных аппаратов — шпангоуты, лонжероны, нервюры;
• детали гидросистем и топливной аппаратуры, работающие при повышенных температурах;
• формообразующие элементы штамповой оснастки для холодной листовой штамповки;
• корпусные детали радиоэлектронной аппаратуры, требующие сочетания прочности и малой массы;
• переходные фланцы и кронштейны в узлах трения при температурах до 150 C.

Плиты поставляются толщиной от 8 до 80 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм. Допуски на толщину регламентируются ГОСТ 17232–99, на ширину и длину — ГОСТ 21631–76. Плоскостность плит после правки растяжением обеспечивает отклонение не более 3 мм на 1 метр длины.

Вопросы и ответы