Дюралевый квадрат Д19ЧАТ: сортамент и применение
Дюралевый квадрат Д19ЧАТ — прессованный профиль из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, поставляемый в термоупрочненном и естественно состаренном состоянии (ЧАТ). Материал сочетает высокую прочность с удовлетворительной пластичностью и технологичностью при механической обработке, что определяет его востребованность в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках.
Квадратный профиль Д19ЧАТ изготавливается методом горячей прессовки с последующим закалкой и естественным старением. В отличие от состояния Т1, материал в состоянии ЧАТ не требует дополнительной термической обработки перед использованием — механические свойства достигаются непосредственно после завершения технологического цикла на предприятии-изготовителе.
Характеристики сплава Д19ЧАТ
Сплав Д19 относится к группе высокопрочных алюминиевых сплавов с пределом прочности на уровне 420–460 МПа в зависимости от сечения профиля. Основные легирующие компоненты — медь (3,8–4,3 %) и магний (1,2–1,6 %), дополнительно присутствуют марганец и кремний. Материал чувствителен к концентраторам напряжений, поэтому при проектировании деталей из квадрата Д19ЧАТ необходимо учитывать радиусы переходов и избегать острых кромок.
Квадрат Д19ЧАТ поставляется в следующих типоразмерах:
- сторона квадрата — 10–100 мм;
- длина прутка — 2–6 м (по согласованию — мерная, кратная);
- точность геометрии — по ГОСТ 8617, класс точности ПВ или П;
- состояние поставки — ЧАТ (закалка + естественное старение);
- кривизна профиля — не более 3 мм на 1 м длины.
Механические свойства и режимы эксплуатации
Прочностные характеристики квадрата Д19ЧАТ нормируются для продольного направления волокна. Предел текучести материала составляет 280–320 МПа, относительное удлинение — 8–10 % на пятикратных образцах. Твердость по Бринеллю — 115–125 HB. Рабочий диапазон температур ограничен: при нагреве выше 100 C начинается необратимый разупрочняющий процесс, поэтому длительная эксплуатация при повышенных температурах не допускается.
| Сторона квадрата, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 440 | 300 | 9 | 0,27 |
| 25 | 430 | 290 | 9 | 1,69 |
| 50 | 420 | 280 | 8 | 6,75 |
Применение в промышленности
Квадрат Д19ЧАТ используется для изготовления деталей, где требуется сочетание прочности и малой удельной массы. Основные области применения:
- авиастроение — силовой набор крыла, шпангоуты, кронштейны, фитинги;
- ракетно-космическая техника — элементы ферменных конструкций, переходные отсеки;
- машиностроение — валы, оси, тяги, рычаги управления;
- транспортное машиностроение — рамы, лонжероны, элементы подвески;
- судостроение — надстройки, рангоут, детали такелажа.
Материал хорошо обрабатывается резанием: точение, фрезерование и сверление выполняются без существенного износа инструмента. При сварке сплав Д19 склонен к образованию горячих трещин, поэтому сварные соединения применяют ограниченно — преимущественно используют клепаные или болтовые узлы. Анодирование и лакокрасочные покрытия обеспечивают дополнительную защиту от коррозии, поскольку сплав не обладает высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах.
Особенности заказа и контроля качества
При заказе квадрата Д19ЧАТ необходимо указывать размер стороны, длину прутков, класс точности и состояние поставки. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава и результатов механических испытаний. Контроль геометрических параметров выполняется на соответствие ГОСТ 8617, контроль механических свойств — по ГОСТ 1497 на продольных образцах.
Вопросы и ответы
Чем состояние ЧАТ отличается от состояния Т1 у сплава Д19?
Состояние ЧАТ — закалка с естественным старением, материал стабилизируется при комнатной температуре в течение 3–5 суток. Состояние Т1 — закалка без старения, сплав находится в неупрочненном состоянии и требует дополнительной термической обработки перед применением.
Можно ли сваривать квадрат Д19ЧАТ?
Сварка сплава Д19 ограничена из-за склонности к горячим трещинам. Рекомендуется использовать механические соединения — клепку или болтовые крепления. При необходимости сварки применяют присадочные материалы системы Al–Mg и последующую термическую обработку.
Какая максимальная рабочая температура для Д19ЧАТ?
Длительная эксплуатация допускается при температуре до 100 C. Выше этого порога начинается разупрочнение материала, вызванное коагуляцией упрочняющих фаз, что приводит к снижению прочностных характеристик.
Какой класс точности применяется для квадрата Д19ЧАТ?
Стандартная поставка выполняется по классу точности ПВ (повышенная точность) или П (нормальная точность) по ГОСТ 8617. Выбор класса зависит от требований к допускам при последующей механической обработке.
