Дюралевый квадрат Д20АМ в Минске

Дюралевый квадрат Д20АМ: характеристики, сортамент и применение

Дюралевый квадрат Д20АМ — профиль квадратного сечения из алюминиевого деформируемого сплава Д20АМ системы Al–Cu–Mg–Mn с регламентированным содержанием примесей железа и кремния. Сплав относится к термически упрочняемым материалам; упрочнение достигается закалкой с последующим естественным или искусственным старением. Марка Д20АМ отличается от базового Д20А повышенной чистотой по железу и кремнию, что повышает пластичность и коррозионную стойкость при сохранении прочностных характеристик. Квадрат поставляется в прессованном состоянии без термической обработки (без ТО), а также в закалённом и естественно состаренном состоянии (Т) по ГОСТ 21488-97.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат Д20АМ выпускают методом горячего прессования на гидравлических прессах усилием 12,5–50 МН. Сортамент охватывает размеры стороны от 8 до 100 мм с полем допуска по ГОСТ 21488-97. Кривизна прутка на 1 м длины не превышает 2 мм при длине до 6 м. Скручивание квадрата контролируется по углу закрутки — не более 1 на 1 м. Мерная длина — 2–6 м, немерная — 1,5–7 м.

Химический состав и структура

Сплав Д20АМ содержит медь 6,0–7,0 %, магний 1,6–2,2 %, марганец 0,4–0,8 %, титан 0,05–0,15 %. Железо ограничено на уровне не более 0,20 %, кремний — не более 0,20 %. Суммарное содержание примесей не превышает 0,55 %. Такое ограничение снижает количество грубых интерметаллидных включений AlCuFe и AlFeSi, которые являются концентраторами напряжений и инициаторами коррозионного растрескивания. После закалки от 495–505 C в воде и естественного старения в течение 96 ч структура представлена пересыщенным -твёрдым раствором с зонами Гинье–Престона и дисперсными выделениями фазы S (AlCuMg).

Механические и физические свойства

Прочностные характеристики квадрата Д20АМ в состоянии Т:

• предел прочности при растяжении — 430–470 МПа;
• предел текучести условный — 290–340 МПа;
• относительное удлинение — 8–12 %;
• твёрдость по Бринеллю — 110–130 HB;
• модуль упругости — 72 ГПа;
• плотность — 2,78 г/см.

В состоянии без термической обработки предел прочности составляет 250–300 МПа, относительное удлинение — 12–16 %. Сплав сохраняет работоспособность в интервале температур от –196 C до +150 C. При нагреве выше 150 C наблюдается разупрочнение вследствие коагуляции упрочняющих фаз. Предел выносливости при симметричном цикле на базе 10 циклов — 110–130 МПа.

Технологические особенности

Квадрат Д20АМ обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (ВК6, ВК8) на скоростях 200–400 м/мин. Свариваемость ограничена: контактная сварка выполняется с последующей термической обработкой; дуговая сварка в среде аргона требует подогрева до 200–250 C и последующего старения. Гибка в состоянии Т возможна с минимальным радиусом 4–6 толщин при подогреве до 100–120 C. Полирование и анодирование применяются для повышения коррозионной стойкости.

Области применения

Квадрат Д20АМ используется в конструкциях, где требуется сочетание высокой удельной прочности и стойкости к коррозионному растрескиванию:

• силовые элементы авиационных интерцепторов и узлов навески механизации крыла;
• несущие рамы и кронштейны пресс-форм в литейном производстве;
• детали гидроцилиндров и пневмоцилиндров горно-шахтного оборудования;
• элементы антенно-мачтовых сооружений и фидерных трактов радиорелейных станций;
• оснастка для сборочно-сварочных приспособлений в судостроении;
• токопроводящие шины и элементы распределительных устройств в электротехнике.

В нефтегазовой отрасли квадрат применяется для изготовления немагнитных буровых замков и переводников, работающих в средах с повышенным содержанием сероводорода. В транспортном машиностроении — для рамных конструкций высокоскоростных вагонов и кузовных элементов спецтехники.

Вопросы и ответы