Алюминиевый прессованный профиль Д1 в Минске


Алюминиевый прессованный профиль Д1: характеристики, сортамент и применение

Алюминиевый прессованный профиль Д1 — это изделие из термически упрочняемого сплава системы Al–Cu–Mg–Mn, получаемое методом горячего прямого прессования. Сплав Д1 (аналог АК8 по ГОСТ 4784) относится к дуралюминам и сочетает высокую статическую прочность с удовлетворительной технологичностью при прессовании. Профиль поставляется в состоянии Т (закалка + естественное старение) или Т1 (закалка + искусственное старение) в зависимости от требований к прочности и пластичности.

Технические параметры и структура сплава

Химический состав сплава Д1 регламентируется ГОСТ 4784-2019: медь — 3,8–4,8 %, магний — 0,4–0,8 %, марганец — 0,4–0,8 %, железо — не более 0,7 %, кремний — не более 0,7 %. Медь обеспечивает основной эффект дисперсионного твердения, марганец тормозит рекристаллизацию и повышает температуру эксплуатации. Плотность сплава — 2,78 г/см, что на 65 % ниже стали, при этом предел прочности достигает 440–470 МПа после естественного старения.

Прессование выполняется на горизонтальных гидравлических прессах усилием 12–50 МН при температуре заготовки 380–450 C. Скорость истечения металла из матрицы — 5–25 м/мин в зависимости от толщины стенки и коэффициента вытяжки. После прессования профиль подвергается закалке в воде (температура нагрева 495–505 C) и естественному старению в течение 96–120 часов либо искусственному старению при 150–170 C.

Сортамент и геометрические параметры

Профиль Д1 выпускается по ГОСТ 8617-2018 и ГОСТ 13616-97. Диапазон поперечных сечений — от 10 до 350 мм по описанному диаметру, толщина стенки — от 1,5 до 40 мм. Кривизна на 1 м длины не превышает 2 мм для профилей повышенной точности. Скрутка — не более 1 на 1 м. Предельные отклонения по толщине стенки соответствуют квалитетам h11–h14.

ТипоразмерПлощадь сечения, ммМасса 1 м, кгПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %
Уголок 25 25 31410,39244012
Швеллер 30 20 31680,46745010
Тавр 40 30 42680,7454609
Труба 50 1012573,49444011
Профиль П-образный 80 40 59502,6414558

Механические свойства и режимы термообработки

После закалки и естественного старения профиль Д1 имеет следующие гарантированные характеристики:

  • Предел прочности при растяжении — 430–470 МПа
  • Предел текучести — 280–320 МПа
  • Относительное удлинение — 8–14 %
  • Твёрдость по Бринеллю — 100–120 HB
  • Модуль упругости — 72 ГПа
  • Ударная вязкость KCU — 100–150 кДж/м

Профиль сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 C до +150 C. При нагреве выше 150 C начинается перестаривание, приводящее к снижению прочности на 15–20 %. Для эксплуатации при температурах до +200 C рекомендуется применять искусственное старение по режиму Т1, обеспечивающее стабильность свойств.

Области применения

Благодаря сочетанию прочности и малой массы профиль Д1 востребован в следующих отраслях:

  • Авиастроение — элементы каркаса, стрингеры, нервюры, кронштейны
  • Транспортное машиностроение — рамы кузовов, элементы подвески, несущие конструкции
  • Строительные металлоконструкции — обрешётки, стойки, прогоны, элементы навесных фасадов
  • Приборостроение — корпуса приборов, шасси, направляющие
  • Нефтегазовая отрасль — элементы буровых установок, вспомогательные конструкции

Профиль Д1 применяется в сварных конструкциях ограниченно из-за склонности к образованию горячих трещин при сварке плавлением. Для соединения предпочтительны клёпка, болтовые соединения и склеивание. При необходимости сварки используется аргонодуговая сварка с присадочной проволокой АК5 или АМг6.

Вопросы и ответы

Чем профиль Д1 отличается от профиля АД31?

Профиль Д1 относится к системе Al–Cu–Mg и является термически упрочняемым сплавом с пределом прочности 430–470 МПа. Профиль АД31 — термически неупрочняемый сплав системы Al–Mg–Si с пределом прочности 200–250 МПа. Д1 прочнее, но менее коррозионностойкий и хуже сваривается.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность профиля Д1?

Максимальная прочность достигается после закалки в воде с температуры 495–505 C и естественного старения в течение 96–120 часов. Искусственное старение при 150–170 C даёт несколько меньшую прочность, но более стабильные свойства при повышенных температурах эксплуатации.

Допускается ли сварка профиля Д1?

Сварка плавлением ограничена из-за склонности сплава к горячим трещинам. При необходимости применяется аргонодуговая сварка с присадочной проволокой АК5 или АМг6 с предварительным подогревом до 200–250 C. Предпочтительны клёпаные и болтовые соединения.

Как защитить профиль Д1 от коррозии?

Сплав Д1 склонен к межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Для защиты применяют анодирование (толщина оксидного слоя 10–25 мкм), грунтование и окраску, а также плакирование алюминием (маркировка Д1А). В агрессивных средах рекомендуется дополнительная изоляция контактных зон.