Дюралевый квадрат Д18: сортамент и механические характеристики
Дюралевый квадрат Д18 — прессованный профиль из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, поставляемый в виде прутков квадратного сечения. Материал относится к группе дуралюминов с пониженным содержанием магния, что определяет его специфику: сплав Д18 не упрочняется искусственным старением и применяется преимущественно в состоянии после закалки и естественного старения. Квадрат Д18 востребован в узлах, где требуется сочетание умеренной прочности, высокой пластичности и хорошей обрабатываемости резанием.
Химический состав и структурные особенности
Сплав Д18 легирован медью (2,6–3,2 %), магнием (0,4–0,8 %) и марганцем (0,3–0,7 %). Содержание железа и кремния ограничено 0,5 % и 0,5 % соответственно. Медь формирует упрочняющую фазу CuAl, однако из-за пониженного содержания магния эффект естественного старения выражен слабее, чем у сплава Д16. По этой причине квадрат Д18 уступает Д16 по пределу текучести, но превосходит его по относительному удлинению и вязкости разрушения.
Прессованные прутки квадратного сечения изготавливаются по ГОСТ 8617–81. Сортамент охватывает размеры стороны квадрата от 10 до 100 мм. Допуски на размеры и кривизну соответствуют классу точности П (повышенная) или В (высокая) в зависимости от требований заказчика. Состояние поставки — закалка и естественное старение (Т), реже — без термической обработки (М).
Механические свойства квадрата Д18
В состоянии Т квадрат Д18 демонстрирует следующие показатели: временное сопротивление разрыву — 340–380 МПа, предел текучести — 220–250 МПа, относительное удлинение — 12–18 %. Твёрдость по Бринеллю составляет 95–105 HB. Материал сохраняет пластичность при температурах от –70 до +150 C, что позволяет эксплуатировать детали в условиях умеренного нагрева.
| Размер стороны, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | Т | 360 | 240 | 15 |
| 25–50 | Т | 350 | 230 | 14 |
| 55–100 | Т | 340 | 220 | 12 |
Технологические характеристики и обрабатываемость
Квадрат Д18 хорошо поддаётся механической обработке: точение, фрезерование и сверление выполняются без образования наростов на режущей кромке. Стружка ломается удовлетворительно, что важно при работе на токарных автоматах продольного точения. Материал допускает холодную гибку в направлении, перпендикулярном оси прессования, с радиусом не менее 3–5 толщин сечения. Сварка аргонодуговая ограниченно применима — прочность сварного шва не превышает 60–70 % от основного металла, поэтому для ответственных соединений рекомендуется использовать механический крепёж.
Антикоррозионная стойкость Д18 ниже, чем у сплавов системы Al–Mg (АМг) или Al–Mg–Si (АД31). Без защитного покрытия поверхность склонна к межкристаллитной коррозии при длительном контакте с влажной атмосферой. Для наружной эксплуатации требуется анодирование или лакокрасочное покрытие. Внутри помещений с относительной влажностью до 70 % квадрат Д18 может применяться без дополнительной защиты.
Применение квадрата Д18 в промышленности
Профиль квадратного сечения из сплава Д18 используется в следующих областях:
- авиастроение — заклёпки, кронштейны, элементы внутреннего каркаса, не несущие полётную нагрузку;
- приборостроение — направляющие, оси, втулки в измерительных и контрольных устройствах;
- машиностроение — детали пневмоцилиндров, толкатели, упоры в узлах трения скольжения;
- транспортное машиностроение — элементы интерьера вагонов, поручни, каркасы сидений;
- электротехника — токоведущие шины прямоугольного сечения, контактные пластины.
Благодаря стабильной геометрии и низкой склонности к короблению после механической обработки квадрат Д18 применяется для изготовления мерных заготовок, которые затем подвергаются фрезерованию пазов, сверлению отверстий и нарезанию резьбы. Материал совместим с большинством конструкционных алюминиевых сплавов при сборке узлов методом клёпки или болтовых соединений.
Особенности заказа и входного контроля
При заказе дюралевого квадрата Д18 необходимо указывать размер стороны, состояние поставки (Т или М), класс точности и длину прутков (мерная, кратная или немерная). Входной контроль включает проверку геометрических размеров штангенциркулем, визуальный осмотр поверхности на отсутствие расслоений, трещин и плен, а также выборочное определение твёрдости. Для ответственных применений рекомендуется запрашивать сертификат качества с указанием фактического химического состава и механических свойств плавки.
Вопросы и ответы
Чем отличается квадрат Д18 от квадрата Д16?
Сплав Д18 содержит меньше магния (0,4–0,8 % против 1,2–1,8 % у Д16), поэтому после закалки и естественного старения он имеет более низкий предел текучести (220–250 МПа против 320–360 МПа), но более высокое относительное удлинение. Д18 также менее чувствителен к концентраторам напряжений.
Можно ли сваривать квадрат Д18 аргоновой сваркой?
Аргонодуговая сварка возможна, но прочность сварного соединения не превышает 60–70 % от основного металла. Для нагруженных узлов рекомендуется клёпка или болтовые соединения. После сварки требуется закалка и естественное старение для восстановления свойств.
Какие размеры квадрата Д18 доступны для заказа?
Сортамент по ГОСТ 8617–81 включает размеры стороны от 10 до 100 мм. Наиболее распространённые позиции — 20, 25, 30, 40, 50 мм. Длина прутков — от 2 до 6 метров в зависимости от сечения.
Требуется ли защита от коррозии для квадрата Д18?
При эксплуатации в сухих отапливаемых помещениях дополнительная защита не требуется. Для наружного применения или условий повышенной влажности рекомендуется анодирование (толщина слоя 15–25 мкм) или нанесение грунтовки и эмали.
