Дюралевая болванка ВД1: характеристики, сортамент и применение
Дюралевая болванка ВД1 — полуфабрикат из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg (тип дюралюмина), выпускаемый в виде круглых слитков и плоских слябов для последующей горячей деформации. Маркировка ВД1 относится к слиткам, предназначенным для прессования профилей, труб и прутков, а также для прокатки листов и плит. Сплав упрочняется термической обработкой — закалкой с последующим естественным или искусственным старением, что обеспечивает сочетание высокой статической прочности и удовлетворительной пластичности.
Химический состав и структура
Основа сплава — алюминий; основные легирующие компоненты — медь и магний, дополнительно вводятся марганец и железо для управления размером зерна и фазовым составом. Медь формирует упрочняющие фазы AlCu и S-фазу (AlCuMg), магний повышает прочность после старения, марганец тормозит рекристаллизацию и стабилизирует структуру слитка. Содержание примесей (кремний, железо, цинк) регламентируется узкими диапазонами, поскольку их избыток снижает коррозионную стойкость и пластичность.
- Медь — основной упрочнитель, обеспечивает рост предела прочности после старения
- Магний — повышает прочность и твёрдость, участвует в образовании S-фазы
- Марганец — ингибитор рекристаллизации, стабилизирует зеренную структуру
- Железо и кремний — примеси, лимитируются по верхнему пределу
- Цинк — контролируемая примесь, влияет на коррозионные свойства
Механические свойства и режимы обработки
После закалки и естественного старения болванка ВД1 обеспечивает предел прочности в диапазоне 390–440 МПа при относительном удлинении 10–15 %. Искусственное старение при 150–180 C повышает предел текучести, но снижает пластичность. Гомогенизирующий отжиг слитков при 480–500 C с последующим медленным охлаждением устраняет дендритную ликвацию и подготавливает структуру к горячей деформации. Температурный интервал горячей обработки давлением — 380–450 C; превышение верхней границы вызывает пережог и необратимое охрупчивание.
| Параметр | Значение | Единица | Состояние | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 390–440 | МПа | Закалка + естественное старение | Продольное направление |
| Предел текучести | 250–290 | МПа | Закалка + естественное старение | Условный , |
| Относительное удлинение | 10–15 | % | Закалка + естественное старение | Образец № 5 |
| Температура гомогенизации | 480–500 | C | Отжиг слитка | Выдержка 8–12 ч |
| Температура деформации | 380–450 | C | Прессование, прокатка | Без пережога |
| Плотность | 2,78 | г/см | — | При 20 C |
Сортамент и геометрия слитков
Болванка ВД1 поставляется в виде круглых слитков диаметром от 100 до 500 мм и плоских слябов толщиной 40–200 мм. Длина слитков согласовывается с заказчиком и ограничивается грузоподъёмностью кранового оборудования литейного цеха. Кривизна оси слитка, разностенность и глубина поверхностных дефектов нормируются; перед деформацией поверхность обтачивается для удаления литейной корки и оксидных включений.
- Круглые слитки — для прессования профилей, труб и прутков
- Плоские слябы — для прокатки листов, плит и штамповых заготовок
- Диаметр круглых слитков — 100–500 мм
- Толщина слябов — 40–200 мм
- Состояние поставки — без термической обработки либо после гомогенизации
Области применения
Из болванки ВД1 получают прессованные профили для каркасов, силовых элементов и несущих конструкций. В авиастроении — это элементы обшивки, нервюры, шпангоуты, кронштейны; в транспортном машиностроении — детали кузовов, рам и подвески. В приборостроении и станкостроении — корпусные детали, направляющие, элементы оснастки. Также материал применяется для изготовления заготовок под механическую обработку в производстве крепежа, втулок и фланцев.
- Авиастроение — силовые элементы планера, кронштейны, нервюры
- Транспортное машиностроение — детали рам, кузовные панели, подвеска
- Станкостроение — корпусные детали, направляющие, оснастка
- Приборостроение — несущие конструкции, кронштейны, фланцы
- Общее машиностроение — заготовки под механическую обработку
Вопросы и ответы
Какая система легирования у сплава болванки ВД1?
Сплав относится к системе Al–Cu–Mg (дюралюмин) с добавками марганца; упрочняется закалкой и старением.
В каком состоянии поставляется болванка ВД1?
Как правило, без термической обработки либо после гомогенизирующего отжига при 480–500 C; состояние согласовывается с заказчиком.
Какой температурный интервал горячей деформации?
Прессование и прокатка выполняются при 380–450 C; превышение верхней границы приводит к пережогу и охрупчиванию.
Какие размеры слитков доступны?
Круглые слитки диаметром 100–500 мм и плоские слябы толщиной 40–200 мм; длина согласовывается индивидуально.
Требуется ли обточка поверхности перед деформацией?
Да, поверхностный слой с литейной коркой и оксидными включениями удаляется обточкой для предотвращения дефектов при прессовании и прокатке.
