Алюминиевый профиль АД31Е: прессованные полуфабрикаты из термически упрочняемого сплава системы Al–Mg–Si
Алюминиевый профиль АД31Е — прессованное изделие из термически упрочняемого сплава системы Al–Mg–Si, выпускаемое по ГОСТ 8617-81 и ГОСТ 22233-2001. Индекс «Е» обозначает повышенную точность геометрических размеров и нормированное содержание железа (не более 0,20 %), что обеспечивает стабильный цвет анодного покрытия и минимальный разброс механических характеристик по длине прессовки. Сплав АД31Е соответствует маркировке 6063 по ISO 209 и EN AW-6063 по EN 573-3.
Химический состав и структурные особенности
Основа сплава — алюминий с добавками магния (0,45–0,90 %) и кремния (0,20–0,60 %). Соотношение Mg:Si поддерживается близким к стехиометрии фазы MgSi, что после искусственного старения даёт максимальный прирост прочности. Медь ограничена 0,10 %, цинк — 0,10 %, титан — 0,10 %. Железо в марке АД31Е нормируется жёстче, чем в базовом АД31, поскольку FeAl-включения снижают блеск анодированной поверхности и инициируют точечную коррозию.
Прессование выполняется при температуре заготовки 450–500 C с последующей закалкой на прессе воздушным или водовоздушным душированием. Искусственное старение проводят при 175–185 C в течение 6–8 часов, что выводит профиль в состояние Т6 или Т66.
Механические и физические характеристики
| Показатель | Состояние Т1 | Состояние Т6 | Состояние Т66 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | не менее 130 | не менее 205 | не менее 245 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2, МПа | — | не менее 180 | не менее 205 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение , % | не менее 16 | не менее 8 | не менее 8 | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Бринеллю, HB | 45–55 | 60–75 | 70–85 | ГОСТ 9012 |
| Плотность, кг/м | 2700 | 2700 | 2700 | расчёт |
| Теплопроводность, Вт/(мК) | 200–220 | 190–210 | 190–210 | ГОСТ 7076 |
Модуль упругости — 70 ГПа. Интервал рабочих температур без потери несущей способности — от –60 C до +150 C; кратковременно допускается нагрев до 200 C. Электропроводность в состоянии Т6 — 50–55 % IACS.
Сортамент и геометрия
Профиль АД31Е поставляется в виде прессованных прутков и профилей постоянного и переменного сечения. Толщина стенки — от 1,5 до 25 мм, диаметр описанной окружности — до 350 мм, длина мерная — 3–6 м. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для повышенной точности. Предельные отклонения по толщине стенки — 0,10 мм при толщине до 3 мм.
- Уголок равнополочный и неравнополочный — ГОСТ 13737-90.
- Швеллер и тавр — ГОСТ 13621-90, ГОСТ 13622-90.
- Профиль квадратный и прямоугольный — ГОСТ 13623-90.
- Профиль специального сечения по чертежам заказчика — ГОСТ 8617-81.
- Труба профильная из АД31Е — ГОСТ 18482-79.
Технологические свойства
Сплав АД31Е обладает высокой технологичностью при прессовании: скорость истечения достигает 30–60 м/мин, что выше, чем у сплавов систем Al–Cu–Mg. Профиль хорошо поддаётся гибке в состоянии Т1 с минимальным радиусом 2,5–3 толщины стенки; после старения до Т6 радиус гибки увеличивают до 5–6 толщин. Свариваемость удовлетворительная — аргонодуговая сварка TIG и MIG без ограничений, но зона термического влияния теряет до 40 % прочности и требует перестаривания.
Обрабатываемость резанием в состоянии Т6 — хорошая, в Т1 — склонность к налипанию на инструмент. Анодирование даёт плотное покрытие толщиной 5–25 мкм с равномерным серебристым или чёрным цветом; адгезия лакокрасочных покрытий по ГОСТ 9.410 — 1 балл.
Области применения
- Светопрозрачные конструкции: стойки, ригели, импосты оконных и витражных систем, фасадные подсистемы навесных вентилируемых фасадов.
- Электротехника: корпуса шкафов управления, шинные мосты, радиаторы охлаждения преобразователей частоты.
- Транспорт: элементы кузовов рефрижераторов, поручни и багажные полки в пассажирском подвижном составе.
- Пищевое оборудование: рамы конвейеров, стеллажи, направляющие линии розлива.
- Строительство: ограждающие конструкции лестничных маршей, перила, декоративные решётки.
Вопросы и ответы
Чем АД31Е отличается от АД31?
Марка АД31Е имеет нормированное содержание железа не более 0,20 % против 0,35 % у АД31, а также более жёсткие допуски по геометрии. Это обеспечивает стабильный цвет при анодировании и меньший разброс прочности.
Какой минимальный радиус гибки профиля АД31Е?
В состоянии Т1 — 2,5–3 толщины стенки, в состоянии Т6 — 5–6 толщин. Гибку в Т6 выполняют с предварительным местным отжигом или на профилегибочном оборудовании с дорном.
Допускается ли сварка профиля АД31Е?
Да, аргонодуговая сварка TIG и MIG выполняется без ограничений. Прочность сварного соединения составляет 55–60 % от прочности основного металла; для ответственных узлов применяют заклёпочные или болтовые соединения.
Какие состояния поставки доступны?
Профиль поставляется в состояниях Т1 (без старения), Т5 (старение после прессования), Т6 и Т66 (искусственное старение с повышенными прочностными характеристиками).
