Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Алюминиевые полосы АК4-1: жаропрочный сплав для силовых конструкций
Алюминиевые полосы АК4-1 — это деформированный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы Al–Cu–Mg–Ni–Fe, легированного никелем и железом для повышения жаропрочности. Сплав АК4-1 (близкий аналог по ГОСТ 4784) сохраняет механические свойства при нагреве до 150–200 C, что выгодно отличает его от АД31 и АМг6, теряющих прочность уже при 100–120 C. Полосы поставляются в отожжённом (М), закалённом и естественно состаренном (Т), а также закалённом и искусственно состаренном (Т1) состояниях.
Сортамент и технические параметры
Полосы АК4-1 выпускают горячекатаными и холоднокатаными с толщиной 3–60 мм, шириной 40–300 мм и длиной до 3000 мм. Предельные отклонения по толщине для холоднокатаных полос — от –0,15 до +0,25 мм в зависимости от номинала. Кривизна на 1 м длины не превышает 3 мм для холоднокатаных и 8 мм для горячекатаных полос. Кромки — обрезные или необрезные.
| Состояние поставки | Толщина, мм | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| М (отожжённые) | 3–10 | 245 | — | 12 |
| Т (закалка + естественное старение) | 3–10 | 355 | 245 | 8 |
| Т1 (закалка + искусственное старение) | 10–60 | 390 | 285 | 6 |
Химический состав и структура
Сплав АК4-1 содержит 1,9–2,6 % меди, 1,2–1,8 % магния, 0,8–1,3 % никеля, 0,8–1,3 % железа. Никель и железо образуют дисперсные фазы AlFeNi и AlCuFe, которые тормозят рекристаллизацию и сохраняют субзеренную структуру при нагреве. Именно эти интерметаллиды обеспечивают жаропрочность: при 175 C предел длительной прочности составляет 120–140 МПа за 100 ч, тогда как у АК6 — не более 70 МПа.
Области применения
- Силовые элементы планера: стрингеры, шпангоуты, нервюры, работающие при аэродинамическом нагреве.
- Детали газотурбинных двигателей: корпуса компрессоров, кольца, крепёжные фланцы.
- Поршни и головки цилиндров форсированных ДВС, работающие при температуре до 200 C.
- Элементы теплообменного оборудования и паропроводной арматуры.
- Оснастка для горячей штамповки и литья под давлением.
Технологические особенности
Полосы АК4-1 удовлетворительно обрабатываются резанием в состоянии Т1, хуже — в отожжённом состоянии из-за склонности к налипанию. Свариваются контактной и аргонодуговой сваркой с ограничением: сварные соединения теряют до 30 % прочности в зоне термического влияния. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 3 толщин для состояния М и не менее 5 толщин для Т1. Коррозионная стойкость ниже, чем у АМг6, поэтому требуется анодирование или лакокрасочное покрытие при эксплуатации в морской атмосфере.
Вопросы и ответы
Чем АК4-1 отличается от АК6?
АК4-1 легирован никелем и железом, что обеспечивает жаропрочность до 200 C. АК6 не содержит этих элементов и пригоден только до 100–120 C.
Какой режим термообработки применяется для полос АК4-1?
Закалка с 515–525 C в воде и искусственное старение при 165–175 C в течение 10–16 ч (состояние Т1). Естественное старение (Т) занимает 4–6 суток.
Можно ли сваривать полосы АК4-1?
Да, аргонодуговой сваркой, но прочность соединения в зоне термического влияния снижается на 25–30 %. Для ответственных узлов применяют заклёпочные и болтовые соединения.
Какой максимальный диаметр отверстия под заклёпку в полосе АК4-1?
При толщине полосы 3–5 мм рекомендуется отверстие не более 6 мм с расстоянием от кромки не менее 2 диаметров.