Алюминиевые полосы Д20 в Минске

Алюминиевые полосы Д20: характеристики сплава и применение

Алюминиевые полосы Д20 — это деформированный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы алюминий–медь–марганец (Al–Cu–Mn), легированного титаном и цирконием. Сплав Д20 относится к группе дуралюминов повышенной жаропрочности и коррозионной стойкости. Полосы выпускают в горячекатаном или холоднокатаном состоянии с последующей закалкой и искусственным старением. Типовые толщины — от 3 до 60 мм, ширина — до 1200 мм, длина — до 4000 мм. Поставка осуществляется по ГОСТ 13726 и ТУ, регламентирующим химический состав и механические свойства.

Химический состав и структура

Основа сплава Д20 — алюминий с содержанием меди 6,0–7,0 %, марганца 0,4–0,8 %, титана 0,05–0,15 %, циркония 0,1–0,2 %. Медь обеспечивает эффект дисперсионного твердения при старении, марганец повышает жаропрочность, титан и цирконий модифицируют зерно и тормозят рекристаллизацию. Структура полос после закалки и старения — -твёрдый раствор с выделениями упрочняющих фаз AlCu и AlCuMn. Именно эти дисперсоиды обеспечивают стабильность механических свойств при нагреве до 150–200 C.

Механические свойства

После закалки и искусственного старения при 160–180 C полосы Д20 демонстрируют следующие характеристики:

• Предел прочности в — 430–470 МПа
• Предел текучести 0,2 — 290–340 МПа
• Относительное удлинение — 6–10 %
• Твёрдость по Бринеллю — 110–130 HB
• Модуль упругости — 72 ГПа
• Плотность — 2,78 г/см

Сплав сохраняет работоспособность при длительном нагреве до 150 C и кратковременном — до 200 C. По жаропрочности Д20 превосходит сплавы Д16 и АК4 в интервале 100–200 C.

Технологические особенности

Полосы Д20 обладают ограниченной технологичностью при холодной деформации. Гибы малого радиуса (менее 3–4 толщин) без предварительного нагрева приводят к образованию трещин. Для формообразования применяют подогрев до 150–200 C или гибку в свежезакалённом состоянии с последующим старением. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, сварка плавлением затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин. Соединение выполняют заклёпками или болтами.

Сортамент и состояние поставки

Области применения

Благодаря сочетанию жаропрочности и коррозионной стойкости полосы Д20 востребованы в следующих отраслях:

• Авиастроение — силовые элементы фюзеляжа, обшивки, работающие при аэродинамическом нагреве до 150 C
• Нефтегазовая промышленность — детали бурового оборудования, эксплуатируемые в средах с повышенной температурой
• Транспортное машиностроение — элементы рам и кузовов скоростного подвижного состава
• Энергетика — крепёжные элементы теплообменных аппаратов и паропроводов низкого давления
• Приборостроение — корпусные детали приборов, работающих в условиях вибрации и нагрева

Условия эксплуатации и ограничения

Полосы Д20 устойчивы к атмосферной коррозии, но требуют защитных покрытий при контакте с морской водой и хлоридсодержащими средами. Электрохимическая совместимость с углеродистой сталью ограничена — во избежание гальванической коррозии применяют изолирующие прокладки. Интервал рабочих температур — от –196 до +150 C. При нагреве выше 200 C наблюдается разупрочнение вследствие коагуляции упрочняющих фаз.

Вопросы и ответы