Дюралевая плита Д16АТ в Минске

Дюралевая плита Д16АТ: характеристики, сортамент и применение

Дюралевая плита Д16АТ — горячекатаный полуфабрикат из алюминиевого сплава 2024 (система Al–Cu–Mg), прошедший закалку и естественное старение. Буква «Т» в обозначении указывает на термически упрочнённое состояние без последующей деформационной обработки. Сплав соответствует ГОСТ 4784 и ГОСТ 17232; химический состав регламентирован ГОСТ 4784, механические свойства плит — ГОСТ 17232. Плита Д16АТ отличается от листа повышенной толщиной (от 11 до 120 мм) и нормированным уровнем остаточных напряжений, что критично при последующей механической обработке.

Химический состав и структура

Основа сплава — алюминий с добавками меди (3,8–4,9 %), магния (1,2–1,8 %) и марганца (0,3–0,9 %). Медь и магний формируют упрочняющие фазы AlCuMg (S-фаза) и AlCu, выделяющиеся при естественном старении. Марганец связывает железо и кремний в нерастворимые интерметаллиды, снижая охрупчивание. Структура плиты — рекристаллизованное зерно с текстурой, зависящей от направления прокатки. Плотность сплава — 2,78 г/см, что обеспечивает выигрыш по массе до 60 % относительно стали 09Г2С при сопоставимой прочности.

Механические свойства плиты Д16АТ

После закалки и естественного старения (не менее 96 ч) плита приобретает следующие характеристики:

• предел прочности в — 425–460 МПа;
• предел текучести 0,2 — 290–310 МПа;
• относительное удлинение — 8–12 %;
• твёрдость по Бринеллю — 120–130 HB;
• ударная вязкость KCU — 100–150 кДж/м;
• модуль упругости E — 72 ГПа.

Свойства анизотропны: в направлении прокатки прочность выше на 5–10 %, чем в поперечном. Плиты толщиной свыше 60 мм имеют нормированное снижение в до 400 МПа по ГОСТ 17232.

Сортамент и стандарты

Плиты Д16АТ поставляются по ГОСТ 17232-99. Толщина — 11–120 мм, ширина — 1200–2000 мм, длина — 2000–7000 мм. Предельные отклонения по толщине для плит 20–60 мм — 1,5 мм. По требованию заказчика плиты проходят ультразвуковой контроль (УЗК) по ГОСТ 22727 и поставляются с нормированием по классу сплошности. Возможна поставка плит с обрезкой кромок и без неё.

Технологические особенности обработки

Плита Д16АТ хорошо обрабатывается резанием: фрезерование, точение, сверление. Рекомендуемые режимы: скорость резания 200–400 м/мин для твердосплавного инструмента, подача 0,1–0,3 мм/об. При обработке образуется сливная стружка, требующая эффективного отвода СОЖ. Свариваемость ограничена: сплав склонен к образованию горячих трещин при дуговой сварке; соединения выполняют заклёпками или болтами. Гибочные операции возможны только в отожжённом состоянии (Д16АМ) с последующей закалкой.

Коррозионная стойкость без защиты низкая: медьсодержащие фазы провоцируют межкристаллитную коррозию. Плиты применяют с анодированием (хромовокислотное или сернокислотное) либо с лакокрасочным покрытием. Для работы в морской атмосфере требуется дополнительная грунтовка на основе эпоксидных составов.

Области применения

• Силовые элементы авиационных конструкций: нервюры, шпангоуты, лонжероны, узлы навески механизации крыла.
• Оснастка и приспособления: плиты-подложки для координатно-расточных станков, базовые плиты сборочных стендов.
• Детали транспортного машиностроения: рамы полуприцепов, элементы кузовов самосвалов, кронштейны подвески.
• Пресс-формы и литейная оснастка для мелкосерийного производства полимерных изделий.
• Несущие конструкции антенно-мачтовых устройств и радиолокационного оборудования.
• Заготовки для высоконагруженных деталей в станкостроении: шпиндельные корпуса, планшайбы, поворотные столы.

Вопросы и ответы