Алюминиевый пруток АК6Т1: термоупрочнённый сплав для силовых деталей
Алюминиевый пруток АК6Т1 — это прессованный полуфабрикат из сложнолегированного алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg с добавками марганца, поставляемый в термически упрочнённом состоянии Т1 (естественное старение после прессования). Сплав АК6 (аналог АК6 по ГОСТ 4784, близок к 2618 по AA) относится к группе ковочных термоупрочняемых сплавов и предназначен для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при температурах до 150 C. Пруток АК6Т1 выпускается по ГОСТ 21488-97 и ОСТ 1 92077-90 в диаметрах от 8 до 180 мм, в том числе в виде горячепрессованных прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения.
Химический состав и механические свойства
Сплав АК6 содержит медь 1,8–2,6 %, магний 1,1–1,8 %, марганец 0,4–0,8 %, кремний до 0,7 %, железо до 0,7 %, титан до 0,15 %. Такое сочетание обеспечивает после естественного старения (состояние Т1) предел прочности 355–390 МПа, предел текучести 235–275 МПа и относительное удлинение 8–12 %. Пруток АК6Т1 сохраняет прочностные характеристики при нагреве до 150 C, что выгодно отличает его от сплавов АД31 и АМг6, теряющих прочность уже при 100 C.
| Диаметр прутка, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | Т1 | 355 | 235 | 10 |
| 21–50 | Т1 | 365 | 245 | 9 |
| 51–100 | Т1 | 355 | 235 | 8 |
| 101–180 | Т1 | 345 | 225 | 7 |
Технологические особенности
Пруток АК6Т1 обладает ограниченной свариваемостью — сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к образованию горячих трещин. Обрабатываемость резанием удовлетворительная: при точении и фрезеровании применяют твердосплавный инструмент с износостойким покрытием, СОЖ на масляной основе. Пруток хорошо деформируется в горячем состоянии (ковка, штамповка при 380–450 C), что позволяет изготавливать из него поковки сложной конфигурации. Коррозионная стойкость без защитных покрытий ниже, чем у сплавов АМг, поэтому детали из АК6Т1 часто анодируют или наносят лакокрасочные покрытия.
Области применения
- Силовые детали авиационных конструкций: кронштейны, фитинги, узлы навески механизации крыла, работающие при температурах до 150 C.
- Детали двигателей внутреннего сгорания: поршни, шатуны, головки блоков цилиндров спортивных и форсированных двигателей.
- Элементы гидравлических и пневматических систем высокого давления: корпуса распределителей, штуцеры, переходники.
- Оснастка и инструмент: матрицы для горячей штамповки, пуансоны, зажимные приспособления металлообрабатывающих станков.
- Детали грузоподъёмного оборудования: крюковые подвески, траверсы, элементы стрел автокранов.
- Заготовки для последующей ковки и штамповки в кузнечно-прессовых цехах.
Сортамент и условия поставки
Пруток АК6Т1 поставляется в виде горячепрессованных прутков нормальной и повышенной точности, длиной 2–6 м, с обрезными концами. Допускается поставка в термообработанном состоянии Т1 с нормированным пределом прочности и относительным удлинением. Прутки диаметром до 50 мм могут поставляться в бухтах, свыше 50 мм — в прямых отрезках. Маркировка включает номер плавки, состояние поставки и номер партии. Приёмосдаточные испытания проводят по ГОСТ 21488-97 с контролем химического состава, механических свойств и макроструктуры.
Вопросы и ответы
Чем состояние Т1 отличается от Т6 для прутка АК6?
Состояние Т1 — естественное старение после прессования, обеспечивающее предел прочности 355–390 МПа. Состояние Т6 — искусственное старение при 185–195 C, дающее более высокую прочность (до 420 МПа), но снижающее пластичность. Для прутка АК6Т1 характерна повышенная вязкость и лучшая обрабатываемость.
Можно ли сваривать пруток АК6Т1?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам. Допускается стыковая сварка сопротивлением с последующей термообработкой, а также пайка твердыми припоями. Для сварных конструкций предпочтительнее применять сплавы АМг5 или АД31.
Какие режимы резания оптимальны для прутка АК6Т1?
При точении твердосплавным резцом ВК6 или ВК8 рекомендуемая скорость резания — 200–350 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об, глубина резания — до 3 мм. Применяют СОЖ на масляной основе. Для фрезерования скорость снижают до 150–250 м/мин.
Какой максимальный диаметр прутка АК6Т1 доступен?
Стандартный сортамент по ГОСТ 21488-97 включает прутки диаметром до 180 мм. По специальному заказу возможно изготовление прутков большего диаметра методом горячего прессования, однако механические свойства в осевой зоне могут быть ниже из-за ликвации.
