Алюминиевый круг АК6Т1: термоупрочнённый пруток из сплава системы Al–Cu–Mg
Алюминиевый круг АК6Т1 — горячепрессованный или катаный пруток круглого сечения из деформируемого термически упрочняемого сплава АК6 (система Al–Cu–Mg с добавками марганца), поставленный в состоянии Т1 — после закалки и естественного старения без дополнительной правки растяжением. Сплав относится к группе авиационных материалов с повышенной пластичностью и технологичностью при горячей деформации; по химическому составу близок к зарубежному аналогу 2014, но отличается регламентированным содержанием кремния и пониженной склонностью к образованию горячих трещин при литье.
Сортамент и геометрические параметры
Круг АК6Т1 выпускают диаметром от 8 до 200 мм в зависимости от способа формообразования. Горячепрессованный пруток охватывает диапазон 20–180 мм, тянутый — 8–40 мм с более жёсткими допусками по овальности. Кривизна прутка нормируется на 1 м длины, концы обрезают под прямым углом без заусенцев. Мерная длина — 2–6 м, немерная — до 8 м.
| Диаметр, мм | Способ изготовления | Предел прочности в, МПа | Предел текучести 0,2, МПа | Относительное удлинение , % |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | тянутый | 390 | 260 | 10 |
| 25–50 | прессованный | 380 | 250 | 12 |
| 60–100 | прессованный | 370 | 240 | 10 |
| 120–180 | прессованный | 360 | 230 | 8 |
Химический состав и структура
Основа сплава АК6 — алюминий; легирующий комплекс включает медь 3,8–4,8 %, магний 0,4–0,8 %, марганец 0,4–0,8 %. Кремний ограничен 0,7 %, железо — 0,7 %. Медь и магний формируют упрочняющие фазы AlCu и AlCuMg, выделяющиеся при естественном старении. Марганец связывает железо в тугоплавкие интерметаллиды, снижая охрупчивание. Состояние Т1 предполагает закалку с температуры 495–505 C в воде и последующее естественное старение при 20 C в течение 96 ч и более. Структура — рекристаллизованное зерно с текстурой прессования, ориентированной вдоль оси прутка.
Технологические и эксплуатационные свойства
- Плотность — 2,80 г/см; удельная прочность выше, чем у стали 45, при массе в 2,9 раза меньше.
- Твёрдость по Бринеллю после Т1 — 100–120 HB.
- Модуль упругости — 71 ГПа; коэффициент Пуассона — 0,33.
- Теплопроводность — 150–160 Вт/(мК) при 20 C.
- Рабочий диапазон температур — от –60 C до +150 C; длительная эксплуатация выше 150 C приводит к перестариванию и падению в.
- Обрабатываемость резанием в состоянии Т1 — удовлетворительная; после искусственного старения Т6 улучшается.
Области применения
Круг АК6Т1 применяют в конструкциях, где требуется сочетание прочности и пластичности при умеренных температурах:
- Силовые элементы авиационных агрегатов — нервюры, шпангоуты, кронштейны, работающие на растяжение и изгиб.
- Детали гидравлических и пневматических систем — штоки, втулки, переходники, корпуса цилиндров низкого давления.
- Заготовки для горячей штамповки — поковки колёс, рычагов, тяг в автомобилестроении.
- Элементы технологической оснастки — оправки, центрирующие штыри, направляющие колонки пресс-форм.
- Метизы и крепёж ответственного назначения — болты, шпильки, работающие при вибрационных нагрузках.
- Детали судовой арматуры и насосного оборудования в условиях морской атмосферы с защитным покрытием.
Обработка и свариваемость
Сплав АК6Т1 деформируется в горячем состоянии при 350–450 C; холодная гибка возможна при отношении радиуса к диаметру не менее 3. Свариваемость ограниченная — контактная сварка и сварка плавлением дают склонность к образованию трещин в зоне термического влияния; для ответственных соединений применяют заклёпки и болты. Анодирование и хроматирование обеспечивают коррозионную защиту; без покрытия сплав склонен к межкристаллитной коррозии под напряжением при контакте с хлоридными средами.
Вопросы и ответы
Чем состояние Т1 отличается от Т6 для круга АК6?
Т1 — закалка и естественное старение при 20 C; Т6 — закалка и искусственное старение при 160–180 C. Т6 даёт более высокий предел текучести, но снижает пластичность и ударную вязкость.
Какой максимальный диаметр круга АК6Т1 доступен?
Горячепрессованный пруток выпускают до 180–200 мм; при больших диаметрах применяют ковку с последующей термообработкой.
Допускается ли сварка круга АК6Т1?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за горячих трещин. Допустима стыковая контактная сварка с последующей термообработкой и контролем.
Как хранить пруток АК6Т1?
В сухих отапливаемых помещениях при влажности до 70 %, без контакта с хлоридными солями и стальными поверхностями; торцы защищают смазкой.
