Г-профили Д16М: прессованные уголки из алюминиевого сплава
Г-профили Д16М — прессованные профили равнополочного и неравнополочного уголкового сечения, изготовленные из алюминиевого сплава Д16 в отожжённом (мягком) состоянии М. Сплав системы Al–Cu–Mg (дуралюмин) с содержанием меди 3,8–4,9 %, магния 1,2–1,8 % и марганца 0,3–0,9 % обеспечивает после термического упрочнения высокие прочностные характеристики, а состояние поставки М гарантирует максимальную технологическую пластичность при гибке, формовке и механической обработке. Профили выпускаются методом горячего прессования на горизонтальных гидравлических прессах усилием 12,5–50 МН с последующим отжигом при 340–370 C и медленным охлаждением.
Сортамент и геометрические параметры
Г-профили Д16М поставляются по ГОСТ 13737-90 и ГОСТ 8617-81. Типовые размеры: высота полки 10–120 мм, толщина стенки 1,5–12 мм, длина мерная 2–6 м или немерная 1–5,5 м. Предельные отклонения по толщине стенки — от 0,15 до 0,6 мм в зависимости от типоразмера. Кривизна профиля не превышает 1,5 мм на 1 м длины, скручивание — не более 1 на 1 м. Радиус внутреннего закругления — 0,5–2,0 толщины стенки.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Площадь сечения, см | Масса 1 м, кг | Длина, м |
|---|---|---|---|---|
| 20 20 | 2,0 | 0,74 | 0,20 | 2–6 |
| 30 30 | 3,0 | 1,69 | 0,46 | 2–6 |
| 40 40 | 4,0 | 3,03 | 0,82 | 2–6 |
| 60 60 | 6,0 | 6,91 | 1,87 | 2–5,5 |
| 80 80 | 8,0 | 12,30 | 3,32 | 1–5,5 |
Механические свойства в состоянии М
В отожжённом состоянии М Г-профили Д16М имеют временное сопротивление 220–270 МПа, предел текучести 110–150 МПа, относительное удлинение 12–18 %. После закалки и естественного старения (состояние Т) прочность возрастает до 420–450 МПа при пределе текучести 290–310 МПа. Твёрдость по Бринеллю в состоянии М — 45–55 HB, после упрочнения — 105–120 HB. Модуль упругости — 72 ГПа, коэффициент Пуассона — 0,33. Плотность сплава — 2,78 г/см.
Технологические особенности
- Гибка в состоянии М — минимальный радиус 2,5–3 толщины полки без предварительного нагрева.
- Обработка резанием — скорость 200–400 м/мин твердосплавным инструментом, СОЖ на масляной основе.
- Сварка — точечная контактная и шовная; аргонодуговая сварка ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин.
- Клёпка — заклёпки из сплава Д18П или В65, диаметр 3–8 мм.
- Анодирование — сернокислотное, толщина покрытия 10–25 мкм.
- Термоупрочнение — закалка с 495–505 C в воде, естественное старение 96–120 ч.
Области применения
Г-профили Д16М применяются в конструкциях, где требуется сочетание низкой массы и высокой прочности при умеренных температурах эксплуатации (до 120 C). Основные потребители:
- Авиастроение — элементы каркасов, стрингеры, нервюры, обшивочные подкрепления.
- Транспортное машиностроение — рамные конструкции кузовов, элементы подвески, кронштейны.
- Строительные металлоконструкции — обрешётки, подвесные системы, несущие каркасы навесных фасадов.
- Приборостроение — корпусные детали, шасси, направляющие прецизионного оборудования.
- Нефтегазовая отрасль — элементы буровых вышек, вспомогательные конструкции на неагрессивных средах.
Условия эксплуатации и ограничения
Сплав Д16 обладает пониженной коррозионной стойкостью без защитных покрытий, особенно в контакте с нержавеющей сталью и во влажной среде. Для повышения стойкости применяют плакирование, анодирование или лакокрасочные покрытия. Рабочий диапазон температур — от –60 C до +120 C; при нагреве выше 150 C происходит разупрочнение. Профили не рекомендуются для работы в морской атмосфере без дополнительной защиты.
Вопросы и ответы
Чем отличается состояние М от состояния Т в Г-профилях Д16?
Состояние М — отожжённое, обеспечивает максимальную пластичность (удлинение 12–18 %) и минимальную прочность (220–270 МПа). Состояние Т — после закалки и естественного старения, прочность достигает 420–450 МПа, но пластичность снижается до 6–10 %.
Какой минимальный радиус гибки допустим для Г-профиля Д16М?
В отожжённом состоянии минимальный радиус гибки составляет 2,5–3 толщины полки при гибке поперёк волокон и 1,5–2 толщины при гибке вдоль волокон. Гибка без нагрева возможна при толщине стенки до 6 мм.
Можно ли сваривать Г-профили Д16М?
Аргонодуговая сварка ограничена из-за склонности сплава Д16 к горячим трещинам. Рекомендуется точечная контактная сварка или клёпаные соединения. При необходимости сварки применяют присадочную проволоку АК5 или АМг6.
Какие стандарты регламентируют поставку Г-профилей Д16М?
Поставка осуществляется по ГОСТ 13737-90 (профили прессованные из алюминиевых сплавов) и ГОСТ 8617-81 (профили из алюминия и алюминиевых сплавов). Химический состав — по ГОСТ 4784-97.
