Дюралевый квадрат Д19АТ — сортамент и применение
Дюралевый квадрат Д19АТ — прессованный профиль из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, поставляемый в термоупрочнённом состоянии с естественным старением (Т). Буквенный индекс «АТ» в маркировке указывает на точную обработку геометрических размеров по допускам, что обеспечивает стабильность поперечного сечения по всей длине мерной заготовки. Материал сочетает высокую удельную прочность с удовлетворительной пластичностью, что делает его востребованным в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках без глубокого холодного деформирования.
Химический состав и механические характеристики
Сплав Д19АТ легирован медью (2,6–3,5 %), магнием (0,5–0,7 %) и марганцем (0,5–0,8 %). Медь и магний формируют упрочняющие фазы AlCuMg и AlCu при естественном старении, марганец повышает температуру рекристаллизации и сопротивление коррозии под напряжением. В отличие от широко распространённого Д16Т, сплав Д19 имеет пониженное содержание магния, что даёт несколько меньший предел прочности, но улучшает технологичность при механообработке и снижает склонность к расслаивающей коррозии в тонких сечениях.
Механические свойства квадрата Д19АТ в состоянии Т нормируются по ГОСТ 21488 и составляют:
- временное сопротивление разрыву — 390–420 МПа;
- предел текучести условный — 275–300 МПа;
- относительное удлинение — 8–10 %;
- твёрдость по Бринеллю — 110–120 HB.
Плотность сплава — 2,78 г/см, модуль упругости — 71 ГПа. Рабочий диапазон температур ограничен интервалом от –70 до +150 C; при нагреве свыше 150 C происходит необратимый разупрочняющий отпуск.
Геометрические параметры и допуски
Квадрат Д19АТ выпускается со стороной квадрата от 10 до 120 мм. Точность размеров соответствует классу «АТ» по ГОСТ 21488-97, что подразумевает допуск на сторону квадрата в пределах 0,4–0,8 мм в зависимости от типоразмера. Скручивание профиля вокруг продольной оси не превышает 1 на метр длины, кривизна — не более 2 мм на 1 м. Заготовки поставляются мерной длины 2–6 м либо в бухтах для сечений до 30 мм.
| Сторона квадрата, мм | Допуск, мм | Площадь сечения, см | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления, см |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 0,4 | 1,00 | 0,278 | 0,167 |
| 20 | 0,4 | 4,00 | 1,112 | 1,333 |
| 40 | 0,5 | 16,00 | 4,448 | 10,67 |
| 60 | 0,6 | 36,00 | 10,01 | 36,00 |
| 100 | 0,8 | 100,0 | 27,80 | 166,7 |
Технологические особенности обработки
Квадрат Д19АТ хорошо поддаётся резанию на ленточнопильных и фрезерных станках; стружка ломкая, что снижает налипание на инструмент. При механической обработке рекомендуется применение СОЖ для предотвращения наклёпа поверхности. Материал допускает точечную и роликовую сварку, однако аргонодуговая сварка плавлением приводит к снижению прочности в зоне шва до 60–70 % от основного металла, поэтому для ответственных соединений применяют клёпку или болтовые соединения с использованием переходных втулок.
Анодирование и химическое оксидирование не вызывают затруднений; при необходимости защиты в морской атмосфере применяют плакирование или лакокрасочные покрытия на эпоксидной основе. Сплав не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением при нагрузках до 70 % от предела текучести.
Отрасли применения
Квадрат Д19АТ используется в конструкциях, где требуется снижение массы при сохранении жёсткости и прочности:
- авиастроение — силовой набор крыла, лонжероны, шпангоуты, кронштейны;
- ракетно-космическая техника — переходные фермы, элементы систем разделения ступеней;
- судостроение — лёгкие надстройки, трапы, фундаменты оборудования;
- транспортное машиностроение — рамы грузового транспорта, платформы, погрузочное оборудование;
- станкостроение — направляющие, столы, кронштейны сборочных приспособлений;
- строительные конструкции — несущие элементы большепролётных покрытий, ограждающие каркасы.
В судостроении и морской технике материал применяется для элементов, не контактирующих непосредственно с забортной водой без защиты. В авиационной отрасли квадрат Д19АТ используется для деталей, работающих при температуре до 100 C, — кронштейнов управления, узлов навески, фитингов.
Вопросы и ответы
Чем отличается Д19АТ от Д16Т?
Сплав Д19 содержит меньше магния (0,5–0,7 % против 1,2–1,8 % у Д16), что даёт несколько меньший предел прочности (390–420 МПа против 430–460 МПа), но улучшает обрабатываемость резанием и снижает склонность к расслаивающей коррозии.
Какие допуски гарантирует состояние АТ?
Состояние АТ по ГОСТ 21488-97 обеспечивает допуск на сторону квадрата 0,4–0,8 мм в зависимости от типоразмера, ограничение скручивания до 1 на метр и кривизны до 2 мм на 1 м длины.
Можно ли сваривать квадрат Д19АТ?
Допустима точечная и роликовая сварка. Аргонодуговая сварка плавлением снижает прочность в зоне шва до 60–70 % от основного металла, поэтому для ответственных узлов рекомендуется клёпка или болтовые соединения.
При каких температурах эксплуатируется материал?
Рабочий диапазон — от –70 до +150 C. При нагреве выше 150 C происходит необратимый разупрочняющий отпуск, снижающий прочностные характеристики.
