Дюралевый квадрат Д16АТВ в Минске


Дюралевый квадрат Д16АТВ: термоупрочнённый профиль для силовых конструкций

Дюралевый квадрат Д16АТВ — прессованный профиль квадратного сечения из алюминиевого сплава 2219-й системы легирования (Al–Cu–Mg–Mn), поставленный в термоупрочнённом и естественно состаренном состоянии ТВ. Сплав Д16 по ГОСТ 4784 соответствует марке 2024 по международной классификации. Состояние ТВ означает закалку с последующим естественным старением без дополнительного деформирования — в отличие от нагартованного состояния Т, материал сохраняет повышенную пластичность при сохранении прочностных характеристик после старения.

Квадрат Д16АТВ выпускается по ГОСТ 13616-97 (профили прессованные) и ГОСТ 21488-97 (прутки прессованные). Ключевое отличие от прямоугольного профиля — равностороннее сечение, обеспечивающее симметричное распределение напряжений при изгибе и кручении. Сплав Д16 содержит 3,8–4,9 % меди, 1,2–1,8 % магния и 0,3–0,9 % марганца, что после естественного старения даёт предел прочности 440–460 МПа.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеУсловие испытанияСтандартПримечание
Предел прочности в 440 МПарастяжение, 20 CГОСТ 1497после естественного старения
Предел текучести 0,2 290 МПарастяжение, 20 CГОСТ 1497состояние ТВ
Относительное удлинение 8 %растяжение, 20 CГОСТ 1497для сечения до 100 мм
Твёрдость по Бринеллю105–130 HB20 CГОСТ 9012зависит от сечения
Плотность2,78 г/см20 C—справочная величина
Рабочая температура–60…+150 Cдлительная эксплуатация—выше 150 C — разупрочнение

Сортамент и геометрия

  • Сторона квадрата: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100 мм.
  • Длина мерная: 2–6 м; немерная — до 6 м; кратная — по требованию заказчика.
  • Радиус скругления углов — 1–3 мм в зависимости от типоразмера.
  • Кривизна — не более 2 мм на 1 м длины.
  • Скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 1 м.
  • Предельные отклонения по стороне — 0,5 % для сечения до 50 мм, 1,0 % свыше 50 мм.

Технологические особенности состояния ТВ

Естественное старение сплава Д16 при 20 C достигает максимума прочности за 96–120 часов после закалки. Состояние ТВ предполагает поставку после полного цикла старения, что исключает необходимость дополнительной термообработки у потребителя. В отличие от искусственно состаренного состояния Т1, материал ТВ сохраняет более высокую пластичность и трещиностойкость, но уступает по жаростойкости — при нагреве выше 150 C начинается коагуляция упрочняющих фаз AlCuMg и AlCu.

Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Точение, фрезерование и сверление выполняются твердосплавным инструментом (ВК6, ВК8) без СОЖ или с эмульсией. Свариваемость ограничена: контактная сварка возможна, дуговая требует применения присадочной проволоки АК5 и последующей термообработки, что в состоянии ТВ не всегда реализуемо. Клёпка и гибка в состоянии ТВ допустимы при радиусе гиба не менее 3–4 толщин стенки профиля.

Области применения

  • Силовые каркасы и ферменные конструкции в авиастроении (нервюры, стрингеры, шпангоуты).
  • Несущие элементы мостовых кранов и грузоподъёмных механизмов с ограничением по массе.
  • Оснастка и приспособления для сборочных производств, стапели, кондукторы.
  • Токопроводящие шины и элементы распределительных устройств (после анодирования).
  • Детали транспортных систем: рамы, кронштейны, направляющие в вагоностроении.
  • Конструкции в судостроении, работающие в условиях морской атмосферы (с защитным покрытием).

Защита от коррозии

Сплав Д16 склонен к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением при контакте с хлоридсодержащими средами. Для эксплуатации в атмосферных условиях применяют плакирование (в профилях не всегда возможно), анодирование по ГОСТ 9.305 или нанесение лакокрасочных покрытий. Контакт с углеродистой сталью и нержавеющими сталями требует изоляционных прокладок во избежание гальванической пары.

Вопросы и ответы

Чем состояние ТВ отличается от состояния Т?

Состояние ТВ — закалка и естественное старение без нагартовки. Состояние Т — закалка с последующей нагартовкой, что повышает прочность, но снижает пластичность. Квадрат Д16АТВ имеет более высокое относительное удлинение при сопоставимом пределе текучести.

Допускается ли сварка квадрата Д16АТВ?

Дуговая сварка плавлением не рекомендуется из-за образования горячих трещин и снижения прочности в зоне термического влияния. Допустима контактная сварка и пайка. Для сварных конструкций предпочтительнее сплавы АМг (5xxx) или 1915.

Какой максимальный размер стороны квадрата поставляется?

Прессованные профили квадратного сечения из Д16АТВ выпускаются со стороной до 100 мм по ГОСТ 13616-97. Свыше 100 мм — только по согласованию с изготовителем как специальный профиль.

При какой температуре эксплуатируется квадрат Д16АТВ?

Длительно — от –60 до +150 C. Кратковременно допускается нагрев до 200 C, но свыше 150 C начинается необратимое снижение прочности из-за перестаривания.