Алюминиевый пруток Д20 в Минске

Алюминиевый пруток Д20 — деформируемый жаропрочный сплав системы Al–Cu–Mg

Алюминиевый пруток Д20 — это горячедеформированный полуфабрикат из алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg с добавками железа и кремния, предназначенный для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах. Материал относится к группе жаропрочных деформируемых алюминиевых сплавов и поставляется в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения. Основное отличие Д20 от других сплавов системы Al–Cu–Mg — сохранение механических свойств при длительном нагреве до 300 C, что достигается легированием железом и кремнием, формирующими стабильные интерметаллидные фазы.

Химический состав и структура

Сплав Д20 содержит медь в диапазоне 6,0–7,0 %, магний — 0,45–0,8 %, железо — до 0,5 %, кремний — до 0,4 %. Медь обеспечивает упрочнение при старении, магний повышает прочность и жаропрочность, а железо и кремний образуют нерастворимые фазы AlFe и MgSi, которые препятствуют росту зерна при нагреве. Структура прутка после закалки и искусственного старения — твёрдый раствор меди в алюминии с равномерно распределёнными интерметаллидными включениями. Контроль макроструктуры проводится на продольных и поперечных темплетах; не допускаются рыхлоты, расслоения и крупнокристаллический ободок.

Механические свойства и режимы упрочнения

Прутки Д20 поставляются в закалённом и искусственно состаренном состоянии (Т1). Закалка проводится с температуры 530 5 C с охлаждением в воде, старение — при 165–175 C в течение 10–16 часов. После полной термической обработки предел прочности составляет не менее 390 МПа, предел текучести — 280 МПа, относительное удлинение — не менее 8 %. Твёрдость по Бринеллю достигает 120–130 HB. При испытаниях на длительную прочность при 300 C и напряжении 70 МПа материал выдерживает не менее 100 часов, что подтверждает его пригодность для высокотемпературных узлов.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки Д20 выпускаются диаметром от 8 до 120 мм, квадратного сечения со стороной 8–100 мм и шестигранного — под ключ 8–80 мм. Длина прутков — от 1 до 4 метров, допускается поставка мерной и кратной длины. Предельные отклонения по диаметру для прутков точности нормальной — 0,5 мм, повышенной — 0,3 мм. Кривизна не должна превышать 3 мм на 1 метр длины. Поверхность прутков должна быть чистой, без трещин, плен, закатов и расслоений; допускаются отдельные незначительные дефекты, устранимые механической обработкой.

Применение в промышленности

Алюминиевый пруток Д20 применяется для изготовления деталей авиационных двигателей и компрессоров, работающих при температурах до 300 C: рабочие лопатки, диски, кольца, фланцы, крепёжные элементы. В ракетно-космической технике из него изготавливают корпусные детали, штуцера и переходники гидравлических систем. В машиностроении сплав используется для производства поршней компрессоров, крыльчаток насосов, корпусов подшипниковых узлов, работающих в условиях умеренного нагрева. Материал хорошо обрабатывается резанием, что позволяет получать детали с высокой точностью — до 6–7 квалитета.

Технологические особенности обработки

Прутки Д20 удовлетворительно обрабатываются давлением в горячем состоянии при температуре 380–450 C. Свариваемость ограничена: при аргонодуговой сварке возможно образование трещин, поэтому для ответственных узлов рекомендуется механическое соединение или клёпка. Анодирование и химическое оксидирование применяются для повышения коррозионной стойкости, однако при длительной работе при повышенных температурах защитные покрытия требуют периодического восстановления. При механической обработке рекомендуется применять охлаждение эмульсией для предотвращения налипания стружки и обеспечения стабильного качества поверхности.

Вопросы и ответы