Дюралевая плита Д1А: характеристики и применение
Дюралевая плита Д1А — горячекатаный полуфабрикат из алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg–Mn, легированного медью (3,8–4,8 %), магнием (0,4–0,8 %) и марганцем (0,4–0,8 %). Сплав Д1А относится к термически упрочняемым материалам и поставляется в виде плит толщиной от 20 до 120 мм. От базового сплава Д1 марка Д1А отличается ужесточённым контролем примесей железа и кремния, что повышает стабильность механических свойств по толщине проката.
Технические параметры плиты Д1А
Плиты изготавливаются по ГОСТ 17232-99 и ГОСТ 21631-76. Термическая обработка включает закалку при 495–505 C с последующим естественным старением в течение 96 часов. Плотность сплава — 2,78 г/см. Предел прочности после естественного старения — не менее 390 МПа, предел текучести — 250–290 МПа, относительное удлинение — 10–14 %. Твёрдость по Бринеллю — 100–120 HB. Сплав сохраняет работоспособность в диапазоне температур от –60 C до +150 C; при нагреве выше 150 C наблюдается необратимое снижение прочностных характеристик вследствие перестаривания.
| Толщина, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 20–30 | 410 | 280 | 10 | 110–120 |
| 40–60 | 400 | 270 | 11 | 105–115 |
| 70–90 | 390 | 250 | 12 | 100–110 |
| 100–120 | 380 | 240 | 12 | 95–105 |
Области применения
Плита Д1А востребована в конструкциях, где требуется сочетание высокой статической прочности и малой массы:
- Силовые элементы фюзеляжа и крыльевых нервюр в авиастроении (лонжероны, шпангоуты, стыковые узлы).
- Несущие рамы и кронштейны подъёмно-транспортного оборудования в машиностроении.
- Основания и траверсы пресс-форм в тяжёлом машиностроении.
- Корпусные детали центробежных насосов и компрессоров в нефтегазовой отрасли.
- Плиты-подкладки под высоконагруженные узлы в металлургических станах.
- Элементы мостовых кранов и грузозахватных приспособлений в портовой технике.
Технологические особенности обработки
Плита Д1А удовлетворительно обрабатывается резанием на фрезерных и сверлильных станках с ЧПУ. Для получения точных посадочных поверхностей рекомендуется применять твердосплавный инструмент с износостойким покрытием. Сварка плавлением затруднена из-за склонности сплава к образованию горячих трещин; соединения выполняют заклёпками или болтами. Коррозионная стойкость без защитного покрытия ограничена — для эксплуатации в атмосферных условиях плиту анодируют или наносят лакокрасочное покрытие.
Вопросы и ответы
Чем плита Д1А отличается от плиты Д16Т?
Д1А содержит больше меди и меньше магния, чем Д16Т. Плита Д1А имеет более высокую пластичность и лучшую обрабатываемость, но уступает Д16Т по пределу текучести (250–290 МПа против 290–330 МПа).
Какой максимальный размер плиты Д1А доступен?
Стандартные плиты выпускаются толщиной до 120 мм, шириной до 1200 мм и длиной до 3000 мм. Возможно изготовление плит нестандартных размеров по согласованию с производителем.
Допускается ли эксплуатация плиты Д1А при температуре выше 150 C?
Нет. При нагреве выше 150 C происходит перестаривание сплава, что приводит к необратимому снижению прочностных характеристик. Рабочий диапазон — от –60 C до +150 C.
Какие виды термообработки применимы к плите Д1А?
Сплав упрочняется только естественным старением после закалки. Искусственное старение не применяется, так как не обеспечивает требуемого комплекса механических свойств.
