Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Алюминиевый пруток АК4Т1: состав, механические свойства и применение
Алюминиевый пруток АК4Т1 — деформируемый полуфабрикат из жаропрочного алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg–Fe–Ni, поставленный в термически упрочнённом состоянии Т1 (закалка и искусственное старение). Материал сохраняет высокие прочностные характеристики при продолжительной работе в интервале температур 150–300 C, что определяет его использование в узлах, эксплуатируемых при повышенных тепловых нагрузках.
Легирующая композиция АК4Т1 формирует упрочняющие фазы S-типа (AlCuMg) и дисперсоиды на основе железа и никеля, которые препятствуют разупрочнению при нагреве. В отличие от сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu, пруток АК4Т1 не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением и демонстрирует стабильную пластичность в условиях циклического термонагружения.
Сортамент и геометрические параметры
Прутки АК4Т1 выпускаются круглого, квадратного и шестигранного сечения диаметром (размером под ключ) от 8 до 300 мм. Допуски на диаметр регламентируются ГОСТ 21488–97, кривизна — не более 1 мм на 1 метр длины для некрупных сечений. Мерная длина — 2–6 м, немерная — 1–6 м. Поверхность прутков после прессования и правки не требует дополнительной механической обработки при последующем точении.
| Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 8–50 | 390–420 | 330–350 | 8–10 | 120–130 |
| 51–100 | 370–400 | 310–330 | 7–9 | 115–125 |
| 101–200 | 350–380 | 290–310 | 6–8 | 110–120 |
Технологические особенности обработки
Пруток АК4Т1 хорошо поддаётся резанию лезвийным инструментом: стружка ломается без образования сливных элементов, достигается шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм при точении твёрдосплавными пластинами. Материал допускает горячую штамповку при 380–450 C, однако повторный нагрев выше 300 C в процессе эксплуатации недопустим — это приводит к коагуляции упрочняющих фаз и снижению прочности на 15–20%. Сварка аргонодуговая с присадочной проволокой СвАК5; после сварки требуется повторная закалка и старение для восстановления свойств в зоне термического влияния.
Применение в промышленности
Основные потребители прутка АК4Т1 — предприятия авиастроения, двигателестроения и энергетического машиностроения. Из материала изготавливают:
- лопатки осевых компрессоров и вентиляторов газотурбинных установок;
- крепёжные элементы и фланцы маслосистем, работающие при 150–250 C;
- корпусные детали топливной аппаратуры, насосов и гидроцилиндров;
- штампованные заготовки кронштейнов и рычагов управления летательных аппаратов;
- детали поршневых компрессоров и турбокомпрессоров наземных энергоустановок.
В отличие от прутков из сплава Д16Т, АК4Т1 сохраняет сопротивление ползучести при 200 C в течение 1000 ч без заметной потери несущей способности. Это делает его предпочтительным материалом для длительно нагруженных узлов, контактирующих с горячим маслом или воздухом.
Вопросы и ответы
Чем отличается АК4Т1 от АК4-1Т1?
АК4-1Т1 дополнительно легирован титаном (0,02–0,1%) для подавления рекристаллизации при горячей деформации. Пруток АК4Т1 без титана имеет более крупное зерно, но при этом лучше обрабатывается резанием и менее чувствителен к концентраторам напряжений.
Какие допуски на диаметр прутка АК4Т1?
По ГОСТ 21488–97 для диаметров 8–50 мм допуск составляет h12, для 51–120 мм — h12/h13, для свыше 120 мм — h13. Овальность не превышает половины поля допуска на диаметр.
Можно ли использовать АК4Т1 при криогенных температурах?
При температурах ниже –70 C сплав переходит в хрупкое состояние из-за снижения пластичности матрицы. Для криогенных применений рекомендуется пруток из сплава АМг6 или 1201.
Какой режим старения обеспечивает состояние Т1?
Искусственное старение проводится при 165–175 C в течение 10–16 ч с последующим охлаждением на воздухе. Точный режим зависит от сечения прутка и требований к твёрдости.