Алюминиевый уголок Д16М: характеристики, сортамент и применение
Алюминиевый уголок Д16М — профиль равнополочного или неравнополочного сечения, изготовленный из алюминиевого сплава Д16 в отожжённом (мягком) состоянии. Сплав Д16 — термически упрочняемая система Al–Cu–Mg (дуралюмин), соответствующая марке 2024 по международной классификации. Буква «М» обозначает поставку после отжига: материал имеет минимальную прочность при максимальной пластичности, что обеспечивает высокую технологичность при гибке, правке и последующей термической обработке.
В отличие от нагартованного состояния (Д16Т), уголок Д16М поставляется с временным сопротивлением в диапазоне 230–270 МПа и относительным удлинением не менее 12 %. Это позволяет выполнять формообразующие операции — гибку по радиусу, отбортовку, скрутку — без образования трещин. После искусственного старения (190 C, 6–10 ч) прочностные характеристики возрастают до уровня Д16Т: в — не менее 440 МПа, 0,2 — не менее 290 МПа.
Сортамент и геометрические параметры
Уголок из Д16М выпускается в соответствии с ГОСТ 13737-90 (профили прессованные) и ГОСТ 22233-2001 (профили для светопрозрачных конструкций). Стандартные размеры охватывают диапазон от 10 10 1,5 мм до 100 100 10 мм. Длина мерных отрезков — 2000–6000 мм, точность изготовления — повышенная (В) или нормальная. Кривизна профиля не превышает 2 мм на 1 м длины.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Площадь сечения, см | Масса 1 м, кг | Момент инерции, см |
|---|---|---|---|---|
| 20 20 | 2,0 | 0,74 | 0,20 | 0,28 |
| 30 30 | 3,0 | 1,66 | 0,45 | 1,42 |
| 40 40 | 4,0 | 2,94 | 0,79 | 4,52 |
| 50 50 | 5,0 | 4,60 | 1,24 | 11,10 |
| 60 60 | 6,0 | 6,62 | 1,79 | 23,40 |
| 80 80 | 8,0 | 11,74 | 3,17 | 73,60 |
Химический состав и физико-механические свойства
Сплав Д16 содержит медь (3,8–4,9 %), магний (1,2–1,8 %), марганец (0,3–0,9 %), железо и кремний в сумме не более 1,0 %. Плотность материала — 2,78 г/см, модуль упругости — 72 ГПа. Теплопроводность в отожжённом состоянии — 130 Вт/(мК), что обеспечивает равномерный прогрев при термической обработке и пайке.
Коррозионная стойкость Д16М без защитного покрытия ограничена: сплав склонен к межкристаллитной коррозии при эксплуатации в морской атмосфере и агрессивных средах. Для повышения стойкости применяют плакирование (марка Д16М с технологическим плакирующим слоем), анодирование по ГОСТ 9.305-84 или нанесение лакокрасочных покрытий.
Технологические операции и обработка
- Гибка: минимальный радиус гибки в отожжённом состоянии — 1,5–2 толщины полки при гибке поперёк волокон, 1–1,5 толщины при гибке вдоль волокон.
- Сварка: точечная контактная сварка без ограничений; дуговая сварка плавлением затруднена из-за склонности к горячим трещинам, рекомендуется аргонодуговая сварка с присадочной проволокой АК5.
- Механическая обработка: фрезерование, сверление, зенкование — без ограничений, скорость резания 200–400 м/мин твёрдосплавным инструментом.
- Термическая обработка: закалка при 495–505 C с охлаждением в воде, искусственное старение при 185–195 C в течение 6–10 ч.
- Анодирование: сернокислотное по ГОСТ 9.305-84, толщина покрытия 5–25 мкм, с уплотнением в горячей воде или холодным методом.
Области применения
Уголок Д16М востребован в конструкциях, где требуется сочетание низкой массы и высокой удельной прочности после упрочняющей термообработки. Типовые области:
- Авиастроение: элементы каркасов, стрингеры, нервюры, кронштейны, несиловые шпангоуты.
- Транспортное машиностроение: рамные конструкции кузовов, элементы подвески, крепёжные узлы.
- Приборостроение: корпуса приборов, шасси, направляющие, элементы оснастки.
- Строительные конструкции: несущие элементы навесных фасадов, витражей, светопрозрачных перегородок.
- Пищевое и химическое оборудование: при условии защитного покрытия — элементы тары, стеллажи, транспортные системы.
Вопросы и ответы
Чем уголок Д16М отличается от Д16Т?
Д16М поставляется в отожжённом состоянии с прочностью 230–270 МПа и повышенной пластичностью, что облегчает гибку и формообразование. Д16Т — нагартованный и естественно состаренный материал с в не менее 440 МПа, но с ограниченной способностью к деформации.
Можно ли сваривать уголок Д16М?
Контактная точечная сварка выполняется без ограничений. Дуговая сварка плавлением требует применения аргонодуговой технологии с присадочной проволокой АК5 и последующей термообработки для восстановления свойств зоны термического влияния.
Какой минимальный радиус гибки допустим для Д16М?
В отожжённом состоянии минимальный радиус составляет 1,5–2 толщины полки при гибке поперёк волокон проката и 1–1,5 толщины при гибке вдоль волокон. После гибки рекомендуется провести закалку и старение.
Требуется ли защитное покрытие для уголка Д16М?
Да, без покрытия сплав склонен к межкристаллитной коррозии во влажной и морской атмосфере. Рекомендуется анодирование по ГОСТ 9.305-84 или нанесение лакокрасочных покрытий в зависимости от условий эксплуатации.
