Алюминиевые плиты В95Б: высокопрочный сплав системы Al–Zn–Mg–Cu
Алюминиевые плиты В95Б — горячекатаный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы Al–Zn–Mg–Cu, легированного цинком (5–7 %), магнием (1,8–2,8 %), медью (1,4–2,0 %) и хромом. Сплав В95Б представляет собой модификацию В95 с регламентированным содержанием железа и кремния, что повышает трещиностойкость и сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением. Плиты поставляются по ГОСТ 17232 в толщинах 20–150 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм.
Технические характеристики и состояние поставки
Плиты выпускают в состояниях без термической обработки (горячекатаные) и после закалки с искусственным старением. Механические свойства в направлении прокатки: предел прочности — 540–590 МПа, предел текучести — 470–520 МПа, относительное удлинение — 6–8 %. Плотность сплава — 2,85 г/см, модуль упругости — 71 ГПа. Рабочий диапазон температур — от –196 C до +120 C; длительная эксплуатация выше +120 C приводит к перестариванию и снижению прочности.
| Толщина, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | Закалка + старение | 560 | 490 | 7 |
| 41–70 | Закалка + старение | 540 | 470 | 6 |
| 71–100 | Закалка + старение | 530 | 460 | 5 |
| 101–150 | Закалка + старение | 510 | 440 | 5 |
Технологические особенности
Сплав В95Б обладает пониженной технологичностью при сварке плавлением — сварные соединения склонны к образованию горячих трещин и имеют низкий коэффициент прочности шва (0,5–0,6 от основного металла). В конструкциях применяют болтовые, заклёпочные и клее-механические соединения. Обрабатываемость резанием удовлетворительная: рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием, скорости резания 200–400 м/мин, обильное охлаждение СОЖ. Плиты подвержены короблению при неравномерном нагреве, поэтому механическую обработку ведут с симметричным съёмом металла с обеих сторон.
Области применения
- Силовые элементы планера: лонжероны, нервюры, шпангоуты, пояса балок в авиастроении.
- Крупногабаритные детали гидравлических прессов и штамповочного оборудования.
- Высоконагруженные кронштейны и узлы крепления в транспортном машиностроении.
- Оснастка для литья под давлением и пресс-форм с интенсивным теплоотводом.
- Детали подъёмно-транспортных механизмов, работающих при знакопеременных нагрузках.
- Элементы антенно-мачтовых сооружений и радиотелескопов с ограничением по массе.
Вопросы и ответы
Чем сплав В95Б отличается от В95?
В95Б имеет регламентированное содержание железа (не более 0,15 %) и кремния (не более 0,10 %), что снижает количество грубых интерметаллидных включений и повышает трещиностойкость на 15–20 % при незначительном снижении статической прочности.
Допускается ли сварка плит В95Б?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к горячим трещинам. Применяют заклёпочные, болтовые соединения или клеевое скрепление. В исключительных случаях возможна точечная сварка с последующей термообработкой.
Какой максимальный рабочий температурный диапазон?
Длительная эксплуатация — от –196 C до +120 C. Кратковременный нагрев до +150 C допустим без существенной потери прочности, но свыше +120 C начинается перестаривание и разупрочнение.
Как защитить плиты В95Б от коррозии?
Применяют анодирование (толщина оксидного слоя 10–25 мкм), грунтование эпоксидными составами или плакирование алюминием А7. В морской атмосфере обязательна дополнительная лакокрасочная защита.
