Дюралевая плита ТУ 1-3-88-96: характеристики и применение
Дюралевая плита, выпускаемая по ТУ 1-3-88-96, представляет собой горячекатаный полуфабрикат из алюминиевых сплавов системы Al–Cu–Mg (типа Д16), поставляемый в виде толстолистового проката толщиной от 20 до 120 мм. В отличие от листового дюралюминия, плита имеет нормированную макроструктуру по всему сечению, что позволяет применять её для изготовления нагруженных деталей с последующей механической обработкой — фрезерованием, сверлением, растачиванием.
Технические параметры проката
Плита по ТУ 1-3-88-96 поставляется в термически упрочнённом состоянии без дополнительной обработки давлением. Механические свойства нормируются в продольном и поперечном направлениях волокна, что критично для деталей, работающих на изгиб и кручение. Предел текучести в продольном направлении — не менее 290 МПа, временное сопротивление — 430–460 МПа. Относительное удлинение — 8–10 %.
| Толщина, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 20–30 | 300 | 440–470 | 9–10 | 105–120 |
| 31–60 | 290 | 430–460 | 8–9 | 100–115 |
| 61–90 | 280 | 420–450 | 7–8 | 95–110 |
| 91–120 | 270 | 410–440 | 6–7 | 90–105 |
Химический состав и структура
Сплав системы Al–Cu–Mg содержит медь в пределах 3,8–4,9 %, магний — 1,2–1,8 %, марганец — 0,3–0,9 %. Наличие марганца ограничивает рост зерна при нагреве и повышает коррозионную стойкость под напряжением. Плита проходит закалку с температуры 495–505 C и естественное старение в течение 96 часов, обеспечивающее максимальную прочность.
Макроструктура плиты контролируется на отсутствие расслоений, неметаллических включений и усадочных дефектов. Допускается наличие мелких единичных включений, не влияющих на усталостную долговечность при циклическом нагружении.
Области применения
- Силовые элементы авиационных интерцепторов и закрылков, работающие при знакопеременных нагрузках.
- Корпусные детали гидроцилиндров и пневмоцилиндров высокого давления в станкостроении.
- Оснастка для литья под давлением — плиты толкателей, опорные плиты пресс-форм.
- Несущие конструкции мостовых кранов и грузоподъёмных механизмов в тяжёлом машиностроении.
- Детали центробежных насосов и компрессоров, контактирующие с агрессивными средами при умеренных температурах.
- Заготовки для фрезерованных корпусов редукторов и распределительных коробок.
Технологические особенности обработки
Плита удовлетворительно обрабатывается резанием на фрезерных и сверлильных станках с ЧПУ. Рекомендуемые режимы: скорость резания 200–400 м/мин для твердосплавного инструмента, подача 0,1–0,3 мм/зуб. При сверлении глубоких отверстий требуется интенсивный отвод стружки и охлаждение СОЖ.
Сварка плавлением затруднена из-за склонности сплава к образованию горячих трещин. Для соединения деталей применяют заклёпочные и болтовые соединения, а также клеевые соединения на эпоксидных композициях. Анодирование и хроматирование повышают коррозионную стойкость поверхности.
Условия эксплуатации
Длительная рабочая температура плиты не должна превышать 120–150 C. При нагреве выше 150 C начинается перестаривание и снижение прочностных характеристик. В условиях повышенной влажности и морской атмосферы требуется защитное лакокрасочное покрытие или анодный слой толщиной не менее 20 мкм.
Вопросы и ответы
Какие сплавы могут поставляться в виде плиты по ТУ 1-3-88-96?
ТУ регламентирует поставку плит из сплавов системы Al–Cu–Mg, преимущественно типа Д16, в термически упрочнённом состоянии. Возможна поставка из сплавов с добавками марганца для повышения коррозионной стойкости.
Какой максимальный размер плиты по толщине?
Толщина плиты по данному ТУ составляет от 20 до 120 мм. Ширина и длина зависят от возможностей прокатного стана и согласовываются при заказе.
Допускается ли сварка дюралевой плиты?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за высокой склонности сплава к образованию горячих трещин. Для соединения применяют заклёпки, болты или клеевые составы.
Как хранить плиту до обработки?
Плиту хранят в закрытых помещениях при относительной влажности не выше 70 % и температуре не ниже 0 C, исключая контакт с влагой и агрессивными средами. Штабели укладывают на деревянные прокладки.
