Алюминиевый круг В95: высокопрочный сплав системы Al–Zn–Mg–Cu
Алюминиевый круг В95 — горячепрессованный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы Al–Zn–Mg–Cu, легированного цинком (5–7 %), магнием (1,8–2,8 %), медью (1,4–2,0 %) и хромом. Сплав относится к классу высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов и соответствует ГОСТ 4784 и ГОСТ 21488. Круг поставляется в виде прутков диаметром от 8 до 300 мм, в состоянии Т1 (естественное старение) или Т2 (искусственное старение). Плотность — 2,85 г/см, предел прочности после старения — до 600 МПа, предел текучести — 520–560 МПа. Сплав не сваривается плавлением, ограниченно коррозионностойкий без плакировки.
Технические характеристики круга В95
| Диаметр, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Т1 | 560 | 510 | 150 |
| 30–60 | Т1 | 540 | 490 | 140 |
| 60–120 | Т2 | 510 | 460 | 130 |
| 120–200 | Т2 | 470 | 420 | 120 |
Химический состав и структура
Сплав В95 содержит цинк 5,0–7,0 %, магний 1,8–2,8 %, медь 1,4–2,0 %, хром 0,1–0,25 %, марганец до 0,6 %, железо до 0,5 %, кремний до 0,5 %. Основное упрочнение достигается за счёт выделения фаз MgZn и AlMgZn при старении. Хром и марганец тормозят рекристаллизацию, повышая коррозионную стойкость под напряжением. После прессования структура — волокнистая, с выраженной текстурой вдоль оси прутка.
Области применения
- Силовые элементы авиационных конструкций: лонжероны, нервюры, шпангоуты, стыковочные узлы.
- Детали гидравлических систем высокого давления: штоки, поршни, корпуса цилиндров.
- Оснастка для штамповки и прессования: пуансоны, матрицы, направляющие колонны.
- Высоконагруженные крепёжные элементы: болты, шпильки, штифты в авиастроении и ракетостроении.
- Детали спортивной и гоночной техники: шатуны, рычаги подвески, элементы рам.
- Заготовки для механической обработки на станках с ЧПУ в приборостроении.
Обработка и эксплуатационные ограничения
Круг В95 обрабатывается резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ; рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием. Сварка плавлением не применяется — соединения выполняются на заклёпках, болтах или клеевыми. Рабочий диапазон температур — от –70 C до +120 C; при нагреве выше 150 C прочностные характеристики необратимо снижаются. Для повышения коррозионной стойкости применяют анодирование или плакировку. Сплав чувствителен к концентраторам напряжений — при проектировании деталей учитывают минимальные радиусы скруглений.
Вопросы и ответы
Чем отличается состояние Т1 от Т2 для круга В95?
Т1 — естественное старение при комнатной температуре в течение 4–5 суток, обеспечивает максимальную прочность. Т2 — искусственное старение при 120–140 C, даёт стабильные свойства и меньшую склонность к коррозии под напряжением.
Можно ли сваривать круг В95?
Нет. Сплав В95 не сваривается плавлением из-за горячих трещин и потери прочности в зоне термического влияния. Соединения выполняют механическим крепежом или склеиванием.
Какой максимальный диаметр круга В95 поставляется?
Стандартный сортамент включает прутки диаметром до 300 мм. При больших диаметрах возможно снижение механических свойств по сечению из-за неравномерности прессования.
Применяется ли В95 в автомобилестроении?
Ограниченно — в гоночных и спортивных автомобилях для деталей подвески и трансмиссии, где требуется высокая удельная прочность. В серийном автостроении используется редко из-за стоимости и сложности обработки.
