Дюралевый круг Д18: сортамент и применение
Дюралевый круг Д18 — это горячедеформированный или прессованный пруток круглого сечения из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, легированного кремнием. Материал относится к группе дуралюминов с пониженным содержанием магния, что обеспечивает ему специфический комплекс механических свойств и технологических характеристик. Круг Д18 поставляется в соответствии с ГОСТ 21488 и ГОСТ 4784, диаметр сечения варьируется от 8 до 150 мм, длина прутков — от 1 до 4 метров.
Сплав Д18 отличается от классического Д16 более низким содержанием магния (0,4–0,8% против 1,2–1,8%), что снижает склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением, но одновременно уменьшает прочностные показатели. Предел прочности круга Д18 в естественно состаренном состоянии составляет 340–380 МПа, предел текучести — 170–220 МПа, относительное удлинение — не менее 12%. Твёрдость по Бринеллю — 95–105 HB. Материал хорошо обрабатывается резанием, допускает холодную деформацию в состоянии поставки без термической обработки.
Химический состав и структура
Основные легирующие элементы сплава Д18: медь (3,8–4,5%), магний (0,4–0,8%), кремний (0,3–0,7%), марганец (0,4–0,8%). Примеси ограничены: железо — до 0,5%, цинк — до 0,3%, никель — до 0,1%. Структура после закалки и естественного старения формируется за счёт выделения фаз CuAl и AlCuMg, обеспечивающих дисперсионное упрочнение. В отличие от Д16, сплав Д18 менее чувствителен к перегреву при закалке, что упрощает термическую обработку при изготовлении крепёжных изделий.
Механические свойства в зависимости от состояния
| Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Без термической обработки | 180–220 | 90–110 | 18–20 | 45–55 |
| Закалка + естественное старение | 340–380 | 170–220 | 12–14 | 95–105 |
| Закалка + искусственное старение | 300–340 | 150–180 | 10–12 | 85–95 |
Технологические особенности обработки
Круг Д18 демонстрирует хорошую обрабатываемость резанием: стружка ломается, поверхность после точения имеет шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм без применения СОЖ. При холодной высадке и штамповке рекомендуется использовать состояние без термической обработки — пластичность материала в этом случае достаточна для формообразования заклёпок и болтов с отношением длины к диаметру до 3:1. Сварка аргонодуговая возможна, но прочность сварного шва не превышает 60–70% от основного металла, поэтому для ответственных узлов применяют клёпку или резьбовые соединения.
Антикоррозионная стойкость Д18 ниже, чем у сплавов системы Al–Mg (АМг3, АМг5), поэтому для эксплуатации в условиях повышенной влажности или морского климата требуется защитное покрытие: анодирование, лакокрасочные материалы или плакирование алюминием чистотой 99,5%. Без защиты поверхность круга окисляется с образованием рыхлого налёта, что не влияет на механические свойства, но ухудшает внешний вид.
Области применения
- Крепёжные изделия: заклёпки для клёпаных авиационных конструкций, болты, винты, гайки для приборных отсеков
- Элементы несущих конструкций в авиастроении: стрингеры, шпангоуты, кронштейны, работающие при температурах до 100 C
- Детали арматуры и трубопроводной обвязки: фланцы, переходники, штуцеры для гидравлических систем
- Изделия электротехнического назначения: токоведущие шины, контактные пластины, корпуса распределительных устройств
- Элементы оснастки и приспособлений: оправки, втулки, упоры для сборочных стапелей
- Товары народного потребления: фурнитура, рукоятки, декоративные элементы с последующим анодированием
Особенности заказа и поставки
Круг Д18 поставляется в прутках мерной или немерной длины. Допуск на диаметр для прессованных прутков — h12, для горячекатаных — h14. Кривизна не должна превышать 3 мм на 1 метр длины. Материал маркируется по всей длине несмываемой краской: полоса зелёного цвета с чёрной маркировкой. При заказе необходимо указывать диаметр, состояние поставки (без термообработки, закалённый, естественно или искусственно состаренный) и требования к механическим свойствам по ГОСТ 21488.
Для ответственных применений рекомендуется заказывать круг Д18 с контролем ультразвуковой дефектоскопией на отсутствие расслоений и трещин. Сплав чувствителен к перегреву при ковке — температура начала деформации не должна превышать 470 C, окончания — 350 C. Охлаждение после горячей деформации — на воздухе, без ускоренного обдува.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг Д18 от круга Д16?
Сплав Д18 содержит меньше магния (0,4–0,8% против 1,2–1,8%), что снижает прочность на 10–15%, но повышает пластичность и уменьшает склонность к коррозионному растрескиванию. Д18 предпочтителен для холодной высадки крепежа, Д16 — для силовых элементов конструкций.
Можно ли сваривать дюралевый круг Д18?
Аргонодуговая сварка возможна, но прочность шва не превышает 60–70% от основного металла. Для ответственных узлов рекомендуется клёпка или резьбовые соединения. При необходимости сварки применяют присадочную проволоку СвАК5 и последующую закалку с естественным старением.
Какая термическая обработка применяется для круга Д18?
Стандартный режим: закалка от 495–505 C с выдержкой 30–60 минут, охлаждение в воде температурой 20–40 C, естественное старение при комнатной температуре в течение 4–5 суток. Искусственное старение при 160–170 C в течение 10–12 часов применяется для стабилизации свойств.
Как защитить круг Д18 от коррозии?
Для эксплуатации в атмосферных условиях применяют анодное оксидирование с последующим наполнением в бихромате калия, нанесение грунтовки и эмали. В морском климате рекомендуется плакирование алюминием или катодная защита. Без покрытия материал склонен к точечной коррозии.
