Алюминиевый пруток АВ: характеристики сплава и области применения
Алюминиевый пруток АВ — это прессованный полуфабрикат из вторичного алюминиевого сплава марки АВ, выпускаемый по ГОСТ 21488-97 и ГОСТ 4784-2019. Сплав АВ относится к системе Al–Si–Cu–Mg (силумины с медью и магнием) и содержит 4–6 % кремния, 1,5–3,5 % меди, 0,2–0,8 % магния, до 1,2 % железа. Вторичное происхождение сырья допускает наличие примесей цинка, никеля, марганца в пределах, регламентированных стандартом. Пруток поставляется в виде круглого проката диаметром 8–180 мм, реже — квадратного и шестигранного профиля, в отрезных длинах 2–6 м или в бухтах.
Технические параметры и состояние поставки
Пруток АВ выпускается без термической обработки (состояние поставки — прессованный, обозначение «без ТО») либо после отжига. Сплав не упрочняется закалкой и искусственным старением в той мере, как деформируемые сплавы типа АД31 или 6061, поэтому механические свойства определяются структурой литой заготовки и степенью деформации при прессовании. Типичные значения приведены в таблице.
| Диаметр, мм | Состояние | в, МПа | , % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | прессованный | 180–220 | 6–10 | 60–70 |
| 25–50 | прессованный | 160–200 | 8–12 | 55–65 |
| 60–100 | отожжённый | 130–170 | 10–15 | 45–55 |
| 110–180 | отожжённый | 120–160 | 12–18 | 40–50 |
Плотность сплава АВ — 2650–2700 кг/м. Температура плавления находится в интервале 520–600 C. Коэффициент линейного расширения — 21–23 10 К. Теплопроводность — 130–150 Вт/(мК), что ниже, чем у технического алюминия АД0, из-за легирования кремнием и медью. Электропроводность составляет 30–38 % от меди.
Технологические свойства
Сплав АВ обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием — стружка ломкая, класс обработки соответствует группе «в» по классификации алюминиевых сплавов. Пруток хорошо поддаётся токарной обработке, фрезерованию, сверлению, нарезанию резьбы. Свариваемость ограничена: сплав склонен к образованию горячих трещин при сварке плавлением, поэтому соединения выполняют аргонодуговой сваркой с применением присадочного материала АК5 или АК10, либо переходят на механический крепёж. Пайка возможна с использованием флюсов на основе хлоридов.
Полируемость и анодируемость ниже, чем у деформируемых сплавов серии 6ххх: оксидная плёнка получается тёмной и неоднородной из-за повышенного содержания кремния и меди. Для декоративных покрытий пруток АВ не применяется.
Области применения
- Изготовление втулок, вкладышей, шайб и упорных колец для узлов трения в металлорежущих станках и конвейерных приводах.
- Заготовки для рукояток, рычагов, кронштейнов в сельскохозяйственной технике — культиваторах, сеялках, кормораздатчиках.
- Токопроводящие элементы низковольтных распределительных щитов и шинопроводов при условии допустимой токовой нагрузки.
- Детали арматуры трубопроводов систем отопления, водоснабжения и пневмотранспорта, не контактирующие с агрессивными средами.
- Оснастка для литья пластмасс под давлением: выталкиватели, направляющие колонки, знаки.
- Декоративные и конструкционные элементы мебельной фурнитуры, торгового оборудования, светотехнических корпусов.
Ограничения и условия эксплуатации
Сплав АВ не является коррозионностойким в морской атмосфере и влажных средах с хлоридами: медь в составе ускоряет электрохимическую коррозию. Рабочий диапазон температур — от –50 C до +150 C; при нагреве выше 150 C наблюдается разупрочнение. Пруток не применяется для ответственных силовых конструкций, работающих на растяжение или знакопеременные нагрузки, из-за низкого предела текучести (70–110 МПа) и склонности к межкристаллитной коррозии при длительной эксплуатации во влажной среде.
Вопросы и ответы
Чем сплав АВ отличается от АД31?
АВ — вторичный силумин системы Al–Si–Cu–Mg с содержанием меди до 3,5 %, тогда как АД31 — первичный деформируемый сплав системы Al–Mg–Si без меди. АВ имеет более низкую пластичность, хуже анодируется и сваривается, но дешевле и обладает лучшими антифрикционными свойствами.
Можно ли термоупрочнить пруток АВ закалкой и старением?
Сплав АВ относится к термически неупрочняемым в промышленной практике силуминам. Закалка и искусственное старение не дают значимого прироста прочности из-за грубой структуры и наличия железистых фаз. Упрочнение достигается только нагартовкой при холодном волочении.
Какой диаметр прутка АВ доступен для заказа?
Стандартный сортамент по ГОСТ 21488-97 включает круглый прокат диаметром от 8 до 180 мм. Прутки диаметром менее 12 мм поставляются в бухтах, свыше 12 мм — в отрезных длинах 2–6 м. Возможно изготовление немерных длин по согласованию.
Применяется ли пруток АВ для пищевого оборудования?
Нет. Наличие меди и нерегламентированных примесей вторичного сырья не позволяет использовать сплав АВ в контакте с пищевыми продуктами. Для этих целей применяют сплавы АД0, АМц или нержавеющие стали.
