Дюралевый круг Д20: характеристики, сортамент и применение
Дюралевый круг Д20 — горячепрессованный или холоднотянутый пруток круглого сечения из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg (типа Д16, Д16Т, Д1Т), диаметром 20 мм. Сплав относится к термически упрочняемым: после закалки и естественного старения достигает предела прочности 440–460 МПа при плотности 2,78 г/см. Диаметр 20 мм — один из ходовых типоразмеров сортамента, поставляемый в прутках длиной 2–6 м и в мерных отрезках.
Сортамент и нормативная база
Круг диаметром 20 мм выпускается по ГОСТ 21488-97 (прессованные прутки) и ГОСТ 4784-2019 (марки сплавов). Точность изготовления — нормальная или повышенная; кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Механические свойства нормируются по ГОСТ 21488-97 в зависимости от состояния поставки.
| Состояние | Марка | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| Без термообработки | Д16 | 245 | — | 12 |
| Закалка + естественное старение | Д16Т | 440 | 290 | 10 |
| Отожжённый | Д16М | 245 | — | 12 |
| Закалка + естественное старение | Д1Т | 355 | 245 | 12 |
Технические особенности диаметра 20 мм
Пруток 20 мм занимает промежуточное положение между мелким сортаментом (8–16 мм) и средним (25–50 мм). При прессовании обеспечивается равномерная макроструктура без выраженной текстуры, что важно при последующей токарной обработке. Глубина обезуглероженного слоя отсутствует — сплав не содержит углерода; поверхностные дефекты удаляются зачисткой в пределах поля допуска.
Круг Д20 хорошо обрабатывается резанием в состоянии Т (твёрдость 105–120 HB), хуже — в отожжённом состоянии М из-за налипания на режущий инструмент. Свариваемость ограничена: точечная и роликовая сварка применяется, дуговая — не рекомендуется из-за склонности к образованию горячих трещин. Коррозионная стойкость без покрытия умеренная; для агрессивных сред требуется анодирование или лакокрасочное покрытие.
Области применения
- Авиастроение: элементы каркаса, кронштейны, тяги управления, заклёпки и болты диаметром до 20 мм.
- Машиностроение: оси, валики, шпиндели малых диаметров, втулки скольжения в узлах с ограниченной нагрузкой.
- Приборостроение: корпусные детали, стойки, переходники для контрольно-измерительной оснастки.
- Транспортное машиностроение: детали тормозных систем, рычаги, крепёж для подвижного состава.
- Нефтегазовое оборудование: немагнитные элементы скважинных приборов, переходники КИП.
- Строительные конструкции: декоративные и несущие элементы, анкерные шпильки в лёгких металлоконструкциях.
Технологические рекомендации
При токарной обработке круга Д20Т применяют твердосплавный инструмент (ВК6, ВК8) со скоростью резания 200–400 м/мин без СОЖ или с минимальной подачей эмульсии. Для гибки минимальный радиус составляет 2,5–3 диаметра в отожжённом состоянии. Термообработка: закалка от 495–505 C в воде, естественное старение 96 ч при 20 C либо искусственное 12–16 ч при 185–195 C.
Вопросы и ответы
Чем дюралевый круг Д20 отличается от круга из АД31 того же диаметра?
Сплав Д16/Д1 содержит медь и магний, обеспечивающие прочность 440–460 МПа после старения, тогда как АД31 (авиаль) — термически упрочняемый сплав системы Al–Mg–Si с пределом прочности 200–260 МПа. Дюралевый круг Д20 применяют в нагруженных узлах, АД31 — в декоративных и слабонагруженных конструкциях.
Какой допуск по диаметру у круга Д20 по ГОСТ 21488-97?
При нормальной точности предельные отклонения составляют +0,4/–0,8 мм для прессованных прутков; при повышенной точности — 0,3 мм. Для холоднотянутых прутков допуск жёстче — h11 или h12 в зависимости от состояния поставки.
Можно ли сваривать круг Д20 из сплава Д16Т?
Дуговая сварка не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам и снижению прочности в зоне термического влияния. Допустима точечная контактная сварка и пайка твердыми припоями. Для сварных конструкций предпочтительнее сплавы АМг или АД31.
Как хранить дюралевый круг Д20 для предотвращения коррозии?
Прутки хранят в закрытых помещениях при относительной влажности не выше 70 %, без контакта с чёрными металлами и хлоридсодержащими средами. При длительном хранении рекомендуется консервация смазкой или упаковка в парафинированную бумагу. Межкристаллитная коррозия развивается при контакте с влагой и следами щелочей.
