Алюминиевый круг АК6: состав, механические свойства и применение
Алюминиевый круг АК6 — это горячедеформированный или прессованный пруток круглого сечения из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg–Si, относящегося к группе средней прочности. Материал сочетает удовлетворительную технологическую пластичность при горячей обработке давлением с повышенными, по сравнению с техническим алюминием, прочностными характеристиками. Круг АК6 поставляется в соответствии с ГОСТ 21488 и применяется в узлах, работающих при умеренных статических и динамических нагрузках.
Химический состав и структурные особенности
Сплав АК6 легирован медью (1,8–2,6 %), кремнием (0,7–1,2 %) и магнием (0,4–0,8 %). Медь и кремний формируют упрочняющие фазы AlCu и MgSi, обеспечивающие эффект искусственного старения. Марганец и хром, присутствующие в количестве до 0,6 %, контролируют размер рекристаллизованного зерна и повышают сопротивление коррозии под напряжением. Сплав не склонен к хрупкому разрушению при пониженных температурах, что допускает его эксплуатацию в климатическом исполнении «УХЛ» и «ХЛ».
Механические характеристики в различных состояниях
Механические свойства круга АК6 определяются термической обработкой. В состоянии без закалки (горячепрессованный) материал имеет предел прочности 180–220 МПа. После закалки и естественного старения (состояние Т) предел прочности возрастает до 320–360 МПа, предел текучести — до 200–240 МПа, относительное удлинение сохраняется на уровне 10–12 %. Твёрдость по Бринеллю в закалённом состоянии составляет 95–100 HB. Сплав хорошо обрабатывается резанием в закалённом состоянии, обеспечивая чистую поверхность без налипания стружки.
| Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячепрессованный без термообработки | 180–220 | 100–120 | 14–18 | 45–55 |
| Закалка + естественное старение (Т) | 320–360 | 200–240 | 10–12 | 95–100 |
| Закалка + искусственное старение (Т1) | 380–420 | 280–320 | 8–10 | 110–120 |
Технологические параметры обработки
Круг АК6 демонстрирует хорошую ковкость в интервале температур 380–470 C, что позволяет изготавливать из него поковки сложной конфигурации — фланцы, рычаги, кронштейны. Свариваемость сплава ограничена: аргонодуговая сварка возможна с применением присадочной проволоки СвАК5, однако прочность сварного шва не превышает 60–70 % от основного металла. Рекомендуемый режим резания — скорость 800–1200 м/мин при подаче 0,1–0,3 мм/об, что обеспечивает шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм.
Области применения
Алюминиевый круг АК6 востребован в отраслях, где требуется сочетание умеренной прочности и малой массы:
- авиастроение — детали каркаса, узлы крепления, элементы механизации крыла;
- машиностроение — валы, оси, штуцера, корпусные детали гидроцилиндров;
- приборостроение — несущие элементы оптических и измерительных систем;
- транспортное машиностроение — детали подвески и рулевого управления;
- производство оснастки — кондукторы, оправки, элементы штамповой оснастки.
Сортамент и условия поставки
Круги АК6 выпускаются диаметром от 8 до 300 мм. Мерность, немерность и кратность длины согласуются при заказе. Допуск на диаметр для прессованных прутков повышенной точности составляет 0,5 мм, для горячекатаных — 1,0 мм. Материал поставляется в состоянии без термообработки, закалённом или закалённом и искусственно состаренном, что фиксируется в маркировке партии.
Вопросы и ответы
Чем отличается АК6 от сплава Д16?
АК6 содержит меньше меди (1,8–2,6 % против 3,8–4,9 % у Д16), что обеспечивает лучшую технологическую пластичность при горячей деформации и повышенную коррозионную стойкость, но уступает Д16 по прочностным характеристикам примерно на 15–20 %.
Подвергается ли круг АК6 закалке?
Да, сплав упрочняется термической обработкой: закалка от 510–525 C с последующим естественным или искусственным старением. Естественное старение длится 4–5 суток, искусственное проводится при 160–170 C в течение 10–12 часов.
Какая коррозионная стойкость у АК6?
Сплав обладает удовлетворительной стойкостью в атмосферных условиях, но уступает сплавам без меди (АМг, АД31). Для защиты от межкристаллитной коррозии рекомендуется анодирование или нанесение лакокрасочных покрытий.
Можно ли использовать АК6 для сварных конструкций?
Сварка АК6 ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин. При необходимости соединения применяют аргонодуговую сварку с присадкой СвАК5, при этом прочность соединения снижается, а зона термического влияния требует последующей термообработки.
