Дюралевая плита Д16ЧН2 в Минске

Дюралевая плита Д16ЧН2: технические характеристики и применение

Дюралевая плита Д16ЧН2 — это высоконагруженный полуфабрикат из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, легированного никелем и железом. Материал относится к группе дуралюминов повышенной жаропрочности и предназначен для изготовления деталей, работающих при температурах до 250–300 C. В отличие от стандартного Д16, состав Д16ЧН2 дополнительно стабилизирован никелем (ЧН — «чугун с никелем» в маркировке), что обеспечивает более высокую сопротивляемость ползучести при нагреве.

Химический состав и структурные особенности

Сплав Д16ЧН2 легирован по следующей схеме: медь 3,8–4,9 %, магний 1,2–1,8 %, марганец 0,3–0,9 %, никель 0,8–1,4 %, железо 0,5–1,0 %, кремний до 0,5 %. Никель образует с алюминием интерметаллидные фазы AlNi и AlCuNi, которые блокируют движение дислокаций при повышенных температурах. Железо частично связывает медь в нерастворимые соединения, снижая склонность к межкристаллитной коррозии после закалки и естественного старения.

Плиты Д16ЧН2 поставляются в закалённом и естественно состаренном состоянии (Т) или в закалённом и искусственно состаренном (Т1). После закалки с температуры 495–505 C и старения при 190 5 C в течение 12–16 часов материал приобретает максимальную прочность при сохранении приемлемой пластичности.

Механические свойства плит Д16ЧН2

Прочностные характеристики плит Д16ЧН2 зависят от толщины и направления вырезки образцов. Для листовых и плитных полуфабрикатов нормируются следующие показатели при испытании вдоль направления прокатки:

• Предел прочности при растяжении — 430–480 МПа (в состоянии Т1);
• Предел текучести условный , — 300–350 МПа;
• Относительное удлинение — 8–12 %;
• Твёрдость по Бринеллю — 120–140 HB;
• Сопротивление срезу — 260–280 МПа.

При нагреве до 200 C кратковременная прочность снижается не более чем на 15 %, что выгодно отличает Д16ЧН2 от базового Д16 без никелевого легирования. Длительная прочность при 250 C и напряжении 100 МПа составляет не менее 100 часов.

Технологические параметры обработки

Плиты Д16ЧН2 хорошо обрабатываются резанием в закалённом состоянии. Рекомендуемые режимы точения: скорость 80–120 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об, глубина резания до 3 мм. При фрезеровании целесообразно применять твёрдосплавные пластины с покрытием TiAlN. Сварка аргонодуговая затруднена из-за склонности к горячим трещинам; для неразъёмных соединений предпочтительны клёпка или болтовые соединения с применением герметиков.

Гибка плит толщиной до 6 мм возможна в закалённом состоянии с радиусом не менее 3–4 толщин. Для более толстых плит рекомендуется предварительный отжиг при 350–400 C с последующей закалкой после формообразования.

Применение в промышленности

Дюралевая плита Д16ЧН2 востребована в узлах, где сочетаются умеренные температуры и значительные статические нагрузки:

• Авиастроение — силовые шпангоуты, лонжероны, узлы крепления двигателей;
• Ракетно-космическая техника — переходные отсеки, рамы приборных отсеков;
• Компрессорное оборудование — корпусные детали, фланцы, работающие при 150–250 C;
• Турбостроение — элементы маслосистем, кронштейны агрегатов;
• Судостроение — детали судовых механизмов, работающих в условиях вибрации.

Сортамент и допуски

Плиты Д16ЧН2 выпускаются толщиной от 8 до 120 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм. Допуски на толщину соответствуют ГОСТ 17232–99 для плит повышенной точности. Плоскостность обеспечивается правкой на растяжных машинах с остаточной деформацией 1–3 %.

Коррозионная стойкость и защита

Сплав Д16ЧН2 не обладает достаточной собственной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях. Плиты требуют обязательной защиты: анодирование в хромовой или серной кислоте с последующим нанесением грунтов и эмалей. В условиях морского климата рекомендуется плакирование алюминием чистотой 99,5 % или применение ингибированных грунтов на основе хромата стронция.

При контакте с углеродистой сталью необходима электроизоляция — анодирование или прокладки из стеклоткани, чтобы исключить контактную коррозию.

Вопросы и ответы