Алюминиевый круг Д20Т1 в Минске


Алюминиевый круг Д20Т1 — деформируемый жаропрочный сплав для нагруженных узлов

Алюминиевый круг Д20Т1 — это пруток круглого сечения из деформируемого алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg, поставленный в искусственно состаренном состоянии Т1. Материал сочетает высокую жаропрочность до 300 C с удовлетворительной технологичностью при механической обработке, что определяет его применение в узлах, работающих при повышенных температурах и знакопеременных нагрузках.

Химический состав и состояние поставки

Сплав Д20 легирован медью (5,8–6,8 %), магнием (0,4–0,8 %) и марганцем (0,4–0,8 %). Кремний и железо ограничены как примеси. Искусственное старение Т1 (закалка + старение при 165–175 C в течение 15–17 ч) формирует структуру с равномерным выделением упрочняющих фаз, обеспечивающую стабильные механические свойства при нагреве.

Механические характеристики в состоянии Т1

После термообработки Т1 круг Д20Т1 демонстрирует предел прочности на уровне 390–420 МПа, предел текучести — 280–320 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 115–135 HB. Ключевое преимущество — сохранение не менее 75 % исходной прочности после выдержки при 250–300 C в течение 100 ч, что недостижимо для сплавов типа Д16Т или АМг6.

ПараметрЗначение для Д20Т1Метод контроляТипичный разбросПримечание
Предел прочности, МПа390–420Растяжение по ГОСТ 149715 МПаПродольный образец
Предел текучести, МПа280–320Растяжение по ГОСТ 149710 МПаУсловный 0,2
Относительное удлинение, %8–12Растяжение по ГОСТ 14972 %На базе 5d
Твёрдость, HB115–135Бринелль, ГОСТ 901210 HBШарик 5 мм
Жаропрочность при 300 C, МПа180–200Растяжение при нагреве10 МПаПосле выдержки 100 ч

Диапазон диаметров и допуски

Круги Д20Т1 выпускаются в диапазоне диаметров 10–350 мм. Для диаметров до 120 мм характерны допуски h9–h11, для крупных сечений — h12. Длина прутков — 2–6 м, возможна поставка мерной длины. Кривизна не превышает 2 мм на 1 м длины для диаметров до 80 мм.

Применение в промышленности

Сплав Д20Т1 ориентирован на детали, эксплуатируемые при температурах 150–300 C:

  • поршни и головки цилиндров авиационных поршневых двигателей;
  • крыльчатки центробежных насосов и компрессоров, перекачивающих нагретые среды;
  • корпуса и фланцы арматуры для нефтехимического оборудования;
  • диски и валы турбокомпрессоров, работающие в зоне выхлопных газов;
  • крепежные элементы и штуцеры для узлов трения при повышенных температурах.

Обрабатываемость и свариваемость

В состоянии Т1 сплав хорошо обрабатывается резанием: стружка ломается, достигается шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм при точении твёрдосплавным инструментом. Сварка аргонодуговая ограничена — в зоне шва возможна потеря прочности до 60 %, поэтому соединения проектируют с учётом разупрочнения. Допустима точечная сварка для неответственных узлов.

Коррозионная стойкость

Д20Т1 уступает сплавам серии АМг по стойкости к общей коррозии. Без защитных покрытий материал склонен к межкристаллитной коррозии при длительном контакте с влажной средой. Для наружной эксплуатации требуется анодирование или лакокрасочное покрытие. В масляной среде и при отсутствии конденсата коррозионное растрескивание не наблюдается.

Вопросы и ответы

Чем Д20Т1 отличается от Д16Т?

Д20Т1 сохраняет прочность при нагреве до 300 C, тогда как Д16Т теряет несущую способность уже при 150 C. Платой за жаропрочность является более низкая пластичность и коррозионная стойкость.

Какие диаметры круга Д20Т1 доступны?

Стандартный сортамент — 10–350 мм. Для диаметров до 120 мм действуют допуски h9–h11, для крупных сечений — h12. Возможна поставка прутков мерной длины 2–6 м.

Можно ли сваривать круг Д20Т1?

Аргонодуговая сварка возможна, но прочность шва снижается до 40–60 % от основного металла. Для ответственных конструкций рекомендуется механическое соединение или клёпка.

Требуется ли защита от коррозии?

Да, при эксплуатации во влажной атмосфере необходима защита: анодирование, оксидирование или лакокрасочное покрытие. В масляной среде дополнительная защита не требуется.