Алюминиевый квадрат Д1 в Минске

Алюминиевый квадрат Д1: сортамент и применение

Алюминиевый квадрат Д1 — это профиль квадратного сечения, изготавливаемый из деформируемого алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg, относящегося к группе дуралюминов. Материал Д1 (аналог AA2017) характеризуется повышенной прочностью, которая достигается после закалки и естественного старения. В отличие от технического алюминия, квадрат Д1 не поставляется в отожжённом состоянии как основной вариант — на практике реализуются профили в закалённом и естественно состаренном состоянии (Т), а также в горячепрессованном без термической обработки. Сплав Д1 сохраняет технологичность при обработке резанием и допускает точечную сварку, что определяет его нишу в машиностроении.

Механические характеристики и структура

Квадрат Д1 после термической обработки демонстрирует предел прочности на уровне 360–420 МПа, предел текучести — 220–300 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 95–110 HB. Указанные значения достигаются за счёт формирования интерметаллидных фаз AlCu и AlCuMg при естественном старении. Сплав чувствителен к перегрёву при закалке, поэтому нагрев под закалку ведётся в узком интервале 495–505 C с последующим охлаждением в воде.

Коррозионная стойкость Д1 ниже, чем у сплавов без меди, поэтому квадрат из этого материала требует защитных покрытий при эксплуатации в атмосферных условиях. Для повышения ресурса применяют анодирование или лакокрасочные системы. В морской воде и химически агрессивных средах использование Д1 не рекомендуется.

Сортамент и геометрические параметры

Алюминиевый квадрат Д1 выпускается со стороной сечения от 6 до 120 мм. Наиболее востребованный диапазон — 10–60 мм, используемый для изготовления деталей крепежа, оснастки и элементов несущих конструкций. Длина прутков — от 1 до 6 метров, допускается поставка мерной и немерной длины. Предельные отклонения по геометрии соответствуют ГОСТ 8617-81 для прессованных профилей повышенной точности (П).

Технологические особенности обработки

Квадрат Д1 хорошо поддаётся механической обработке: точение, фрезерование и сверление выполняются без образования сливной стружки, что обеспечивает высокую чистоту поверхности. Рекомендуемые режимы резания — скорость 300–600 м/мин при подаче 0,1–0,3 мм/об для твердосплавного инструмента. Сплав склонен к образованию нароста при низких скоростях, поэтому финишные операции ведут на повышенных оборотах.

Сварка Д1 аргонодуговым методом ограничена из-за склонности к горячим трещинам. При необходимости соединений применяют заклёпки из сплавов АМг5 или В65, либо болтовые соединения с анодированными поверхностями. Гибка квадрата Д1 в закалённом состоянии не рекомендуется — материал требует перевода в отожжённое состояние (нагрев 400–420 C, охлаждение с печью).

Применение в промышленности

Алюминиевый квадрат Д1 востребован в следующих отраслях:

• авиастроение — силовые элементы каркаса, кронштейны, фитинги, работающие при знакопеременных нагрузках;
• машиностроение — валы, оси, шпиндели, направляющие для станков и технологической оснастки;
• приборостроение — корпусные детали, платы, несущие рамки, требующие точной механообработки;
• транспортное машиностроение — элементы рамы грузового транспорта, узлы подвески;
• производство крепежа — болты, гайки, заклёпки повышенной прочности для алюминиевых конструкций.

В строительстве квадрат Д1 применяется ограниченно — для несущих элементов временных сооружений и опалубочных систем, где не требуется длительная атмосферная стойкость. Для стационарных конструкций предпочтительны сплавы 6060 или 6063 с защитным анодированием.

Условия эксплуатации и ограничения

Рабочие температуры для квадрата Д1 — от –70 до +150 C. При нагреве выше 150 C начинается коагуляция упрочняющих фаз, что приводит к необратимому снижению прочности. При температурах ниже –70 C сплав сохраняет пластичность, однако ударная вязкость снижается, что учитывают при проектировании узлов для криогенной техники.

Допускаемые напряжения при статическом нагружении для закалённого Д1 — 180–220 МПа с коэффициентом запаса 1,5–2,0. При циклических нагрузках предел выносливости составляет 90–120 МПа на базе 10 циклов. Концентраторы напряжений — резьбы, галтели, отверстия — снижают усталостную прочность на 30–50 %, поэтому конструкция деталей должна предусматривать плавные переходы.

Вопросы и ответы