Дюралевый квадрат Д1АТ: профиль из алюминиевого сплава с термообработкой Т
Дюралевый квадрат Д1АТ — прессованный профиль квадратного поперечного сечения из сплава Д1 (система Al–Cu–Mg), поставленный в термообработанном и естественно состаренном состоянии Т. Сплав Д1 — термически упрочняемая система с медью 3,8–4,8 % и магнием 0,4–0,8 %, что обеспечивает после закалки и естественного старения предел прочности 390–430 МПа при плотности 2,78 т/м. Квадрат Д1АТ применяется в несущих конструкциях, где требуется сочетание низкой массы и высокой статической прочности.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат Д1АТ выпускается по ГОСТ 13616-97 (профили прессованные) и ГОСТ 21488-97 (прутки прессованные). Поставляется в виде мерных отрезков длиной 2–6 м, немерных и кратных длин. Квадратное сечение формируется горячим прессованием через матрицу, после чего следует закалка и естественное старение при 20 C в течение 96–120 ч.
- Сторона квадрата — 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100 мм
- Предельные отклонения по стороне — от +0,0/–0,4 мм (малые сечения) до 1,5 мм (сечения свыше 60 мм)
- Кривизна — не более 2 мм на 1 м длины
- Скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 1 м
- Радиус скругления углов — 0,5–2,0 мм в зависимости от типоразмера
Механические свойства сплава Д1 в состоянии Т
Термообработка Т (закалка + естественное старение) формирует в структуре сплава Д1 дисперсные выделения фазы AlCuMg, обеспечивающие упрочнение. Механические характеристики нормируются по ГОСТ 21488-97 и подтверждаются приёмо-сдаточными испытаниями на растяжение.
| Типоразмер, мм | Предел прочности в, МПа | Предел текучести 0,2, МПа | Относительное удлинение , % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | 410 | 270 | 10 | 105 |
| 22–40 | 390 | 255 | 8 | 100 |
| 45–70 | 370 | 235 | 7 | 95 |
| 80–100 | 355 | 215 | 6 | 90 |
Технологические и эксплуатационные особенности
Квадрат Д1АТ обладает ограниченной коррозионной стойкостью: медьсодержащая система Al–Cu–Mg склонна к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Для повышения стойкости применяют плакирование (в прутках не нормируется) либо анодирование с последующей грунтовкой. Детали из Д1АТ не рекомендуется эксплуатировать без защитного покрытия в условиях морской атмосферы и контакта с электролитами.
Обрабатываемость резанием — удовлетворительная: сплав склонен к образованию сливной стружки, требует применения СОЖ на масляной основе и твёрдосплавного инструмента с полированной передней поверхностью. Свариваемость ограничена — контактная сварка возможна, дуговая сварка плавлением приводит к образованию горячих трещин и потере прочности в зоне термического влияния.
- Рабочий диапазон температур — от –60 C до +150 C; выше 150 C начинается перестаривание и снижение в
- Плотность — 2,78 т/м; модуль упругости — 72 ГПа
- Теплопроводность — 130 Вт/(мК) при 20 C
- Электрохимический потенциал — –0,65 В, требует изоляции от стали и нержавеющих сплавов
Области применения
Квадрат Д1АТ востребован в конструкциях, где критичны масса и статическая прочность при умеренных температурах. Типовые потребители — авиастроение, транспортное машиностроение, приборостроение.
- Силовые элементы каркасов и рам грузовых автомобилей, прицепов, автобусных кузовов
- Несущие конструкции мостовых кранов, конвейерных эстакад, подъёмных механизмов
- Оснастка и приспособления механообрабатывающих производств — кондукторы, струбцины, базирующие элементы
- Детали авиационной техники: нервюры, шпангоуты, кронштейны, элементы шасси (в термообработанном состоянии)
- Токопроводящие шины и элементы распределительных устройств низкого напряжения
- Заготовки для последующей механической обработки корпусных деталей приборов и аппаратуры
Вопросы и ответы
Чем Д1АТ отличается от Д16Т?
Сплав Д1 содержит 3,8–4,8 % Cu и 0,4–0,8 % Mg, сплав Д16 — 3,8–4,9 % Cu и 1,2–1,8 % Mg. Д16Т имеет более высокие прочностные характеристики (в до 450 МПа) и лучшую технологичность при прессовании, тогда как Д1АТ уступает по прочности, но сохраняет более высокую пластичность в отожжённом состоянии.
Какой максимальный размер квадрата Д1АТ выпускается по ГОСТ 21488-97?
Стандарт нормирует прутки квадратного сечения со стороной до 100 мм включительно. Профили больших сечений из сплава Д1 прессуются по согласованным техническим условиям, но не входят в типовой сортамент ГОСТ.
Допускается ли сварка квадрата Д1АТ?
Дуговая сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам и снижению прочности в зоне термического влияния на 30–40 %. Допустима контактная стыковая сварка и соединения на заклёпках или болтах.
Как хранить квадрат Д1АТ до монтажа?
Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не выше 70 %, без контакта с чёрными металлами и без попадания влаги. При длительном хранении в неотапливаемом помещении поверхность покрывают консервационной смазкой, так как сплав склонен к точечной коррозии.
