Дюралевая плита Д16ЧМ в Минске

Дюралевая плита Д16ЧМ: технические характеристики и применение

Дюралевая плита Д16ЧМ — это полуфабрикат из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, поставляемый в состоянии «закалка и естественное старение» (ЧМ). Материал сочетает высокую удельную прочность с удовлетворительной пластичностью, что делает его востребованным в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках. Плиты Д16ЧМ выпускаются толщиной от 8 до 80 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 8000 мм; контроль геометрии выполняется по ГОСТ 17232-99, химический состав и механические свойства регламентируются ГОСТ 4784-2019 и ГОСТ 21631-76.

Состояние ЧМ (закалка с естественным старением) обеспечивает максимальную прочность без дополнительной термической обработки на предприятии-потребителе. После закалки сплав набирает прочность в течение 4–10 суток при комнатной температуре; при этом сохраняется достаточная вязкость для последующей холодной деформации. Плиты Д16ЧМ не рекомендуется эксплуатировать при температурах выше 150 C — при нагреве происходит перестаривание, сопровождающееся снижением прочностных характеристик и ростом склонности к коррозионному растрескиванию.

Химический состав и механические свойства

Основные легирующие элементы сплава Д16: медь (3,8–4,9 %), магний (1,2–1,8 %) и марганец (0,3–0,9 %). Медь и магний формируют упрочняющие фазы AlCu и AlCuMg, марганец повышает температуру рекристаллизации и улучшает коррозионную стойкость. Содержание примесей ограничено: железо — до 0,5 %, кремний — до 0,5 %, цинк — до 0,3 %.

Предел выносливости при знакопеременном изгибе для плит Д16ЧМ составляет 120–140 МПа на базе 10 циклов. Модуль упругости — 72 ГПа, плотность — 2,78 г/см. Коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–100 C — 22,9 10 1/C.

Технологические особенности обработки

Плиты Д16ЧМ хорошо поддаются механической обработке резанием: оптимальные режимы точения — скорость 200–400 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об. При фрезеровании рекомендуется использовать инструмент с положительными передними углами и обильное охлаждение эмульсией для предотвращения налипания стружки. Сверление выполняется с периодическим выводом сверла для удаления сливной стружки.

Материал допускает холодную гибку с радиусом не менее 3–4 толщин листа; при меньших радиусах возможно образование трещин по кромке. Сварка сплава Д16ЧМ не рекомендуется из-за склонности к образованию горячих трещин и снижению прочности в зоне термического влияния. Соединение элементов предпочтительно выполнять заклёпками из алюминиевых сплавов В65 или болтами с анодированным покрытием.

Коррозионная стойкость и защита

Сплав Д16 склонен к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением, особенно в состоянии ЧМ. Для защиты поверхности применяют анодное оксидирование с последующим хроматированием или нанесение лакокрасочных покрытий. В соединениях с деталями из стали необходима изоляция через прокладки из оцинкованной стали или алюминиевой фольги для исключения контактной коррозии.

Применение плит Д16ЧМ

Дюралевые плиты Д16ЧМ используются в конструкциях, где требуется оптимальное соотношение массы и несущей способности:

• силовые элементы планеров летательных аппаратов — лонжероны, шпангоуты, нервюры;
• несущие рамы и платформы грузового транспорта и спецтехники;
• оснастка для литья под давлением и пресс-формы;
• элементы несущих конструкций антенно-мачтовых сооружений;
• детали гидравлических систем — корпуса клапанов, фланцы;
• заготовки для последующей штамповки и механической обработки.

При заказе плит Д16ЧМ необходимо указывать толщину, размеры по длине и ширине, а также требования к плоскостности и качеству поверхности. Допуски на толщину для плит 8–20 мм составляют 0,5 мм, для плит 21–40 мм — 0,8 мм. Серповидность и волнистость контролируются по ГОСТ 17232-99.

Вопросы и ответы