Дюралевый пруток Д20: характеристики, сортамент и применение
Дюралевый пруток Д20 — прессованный полуфабрикат из алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg–Mn, соответствующий марке Д20 (близкий аналог АК4-1 по ряду параметров). Сплав относится к термически упрочняемым: после закалки и искусственного старения достигает предела прочности 430–460 МПа при плотности 2,78 т/м. Пруток Д20 поставляется в виде круглого проката диаметром 8–200 мм, реже — квадратного и шестигранного профиля, в состоянии Т1 (естественное старение) или Т6 (искусственное старение).
Сортамент и геометрические параметры
Прессованный пруток Д20 выпускается по ГОСТ 21488-97 и ТУ производителей. Ключевые параметры нормируются по предельным отклонениям диаметра, кривизне и длине:
- диаметр круглого прутка — 8–200 мм, стандартные длины 2–6 м;
- предельные отклонения диаметра — от +0,4 до –1,2 мм в зависимости от типоразмера;
- кривизна — не более 3 мм на 1 м длины;
- квадратный профиль — 10 10 до 100 100 мм;
- шестигранник — под ключ 10–70 мм;
- состояние поставки — Т1, Т6, отожжённый (М).
Химический состав и механические свойства
Сплав Д20 легирован медью (4,5–5,3 %), магнием (1,0–1,8 %), марганцем (0,5–1,0 %), а также титаном и цирконием для измельчения зерна. Медь обеспечивает упрочнение при старении, марганец повышает коррозионную стойкость и жаропрочность. Пруток Д20 сохраняет механические характеристики при нагреве до 150 C, что отличает его от сплавов типа Д16.
| Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| Т1 (естественное старение) | 390 | 250 | 10 | 110–120 |
| Т6 (искусственное старение) | 430 | 300 | 8 | 120–130 |
| М (отожжённый) | 250 | — | 14 | 70 |
Технологические особенности обработки
Пруток Д20 обрабатывается резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Для получения чистовых поверхностей рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием, скорость резания — 200–400 м/мин. Сплав склонен к образованию наростов при малых подачах, поэтому применяют обильное охлаждение СОЖ. Сварка плавлением затруднена из-за горячих трещин; соединения выполняют заклёпками или болтами. Пруток Д20 деформируется в горячем состоянии при 380–450 C, холодная гибка возможна только в отожжённом состоянии с последующей закалкой.
Области применения
Благодаря сочетанию прочности и жаропрочности пруток Д20 востребован в узлах, работающих при повышенных температурах:
- поршни и гильзы двигателей внутреннего сгорания, детали компрессоров;
- силовые элементы авиационных агрегатов, кронштейны, крепёж;
- детали нефтегазового оборудования — шпиндели, переходники, втулки;
- оснастка для литья под давлением, толкатели пресс-форм;
- элементы промышленных вентиляторов и насосных агрегатов;
- заготовки для изготовления зубчатых колёс и валов малой нагруженности.
Вопросы и ответы
Чем пруток Д20 отличается от Д16Т?
Д20 содержит меньше меди и дополнительно легирован титаном и цирконием, что повышает жаропрочность. Пруток Д20 сохраняет прочность при 150 C, тогда как Д16Т разупрочняется уже при 120–130 C.
Поставляется ли пруток Д20 в состоянии Т6?
Да, пруток Д20 поставляется в состоянии Т6 после искусственного старения. Это обеспечивает предел прочности не менее 430 МПа и твёрдость 120–130 HB.
Возможна ли сварка прутка Д20?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам. Соединения выполняют механическим крепежом или заклёпками, при необходимости применяют аргонодуговую сварку с подбором присадочного материала.
Какой диаметр прутка Д20 доступен к заказу?
Стандартный сортамент включает диаметры от 8 до 200 мм. Прутки диаметром свыше 120 мм поставляются под заказ, длина мерная или немерная — 2–6 м.
