Поковки из алюминия А85: технические характеристики и применение
Поковки из алюминия марки А85 — это горячедеформированные полуфабрикаты, получаемые штамповкой или свободной ковкой из первичного алюминия технической чистоты. Марка А85 содержит не менее 99,85 % алюминия; суммарное содержание примесей (железо, кремний, медь, цинк, титан) не превышает 0,15 %. Такая степень чистоты обеспечивает высокую пластичность, коррозионную стойкость и стабильную электропроводность, недостижимые для сплавов серии АД или АМг.
Ковка выполняется при температуре 380–470 C с последующей термомеханической обработкой. Горячая деформация дробит литую дендритную структуру, заваривает внутренние раковины и уплотняет металл, повышая ударную вязкость по сравнению с литым состоянием в 2–3 раза. Поковки А85 не упрочняются термической обработкой — механические свойства формируются исключительно степенью деформации и режимом отжига.
Нормативная база и маркировка
- ГОСТ 1131-76 — алюминий первичный, маркировка и химический состав;
- ГОСТ 21488-97 — поковки из алюминия и алюминиевых сплавов, общие технические условия;
- ГОСТ 4784-2019 — алюминий и сплавы, марки для деформируемых полуфабрикатов;
- ОСТ 1 90073-86 — отраслевой стандарт для поковок авиационного назначения;
- ASTM B247 — международный аналог для алюминиевых поковок.
Механические и физические свойства
Свойства поковок А85 зависят от состояния поставки: без отжига (нагартованные) или после отжига при 350–400 C. Отожжённые поковки демонстрируют относительное удлинение до 35–40 %, что позволяет выполнять последующую гибку, обжим и глубокую механическую обработку без риска трещинообразования.
| Параметр | Без отжига | Отжиг 350 C | Отжиг 400 C | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 120–160 | 80–110 | 70–95 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2, МПа | 60–90 | 30–50 | 25–45 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение , % | 10–18 | 25–35 | 30–40 | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Бринеллю, HB | 35–45 | 25–32 | 20–28 | ГОСТ 9012 |
| Удельное сопротивление, мкОмм | 0,0275–0,0285 | 0,0270–0,0280 | 0,0268–0,0278 | ГОСТ 7229 |
Технологические особенности ковки
Температурный интервал ковки А85 составляет 470–380 C. Нагрев заготовок ведут в электрических печах сопротивления с защитной атмосферой или в соляных ваннах. Перегрев выше 500 C вызывает рост зерна и образование пережога, необратимо снижающего пластичность. Скорость деформации при штамповке на молотах — 5–8 м/с, на гидравлических прессах — 0,1–0,5 м/с.
Для поковок сложной геометрии применяют многопереходную штамповку с промежуточными нагревами. Окалина на поверхности А85 минимальна благодаря низкому содержанию железа, что снижает припуск на механическую обработку до 1,5–3 мм на сторону.
Области применения
- Токопроводящие шины и токоподводы электролизных ванн в металлургии;
- Детали криогенной техники: фланцы, патрубки, опоры при рабочих температурах до –253 C;
- Элементы вакуумных камер и установок электронно-лучевой сварки;
- Заготовки для глубокой вытяжки корпусов конденсаторов и теплообменников;
- Контактные пластины в высоковольтных распределительных устройствах;
- Оснастка для анодирования и гальванических линий.
Контроль качества
Поковки А85 подвергают ультразвуковой дефектоскопии по ГОСТ 24507 для выявления внутренних несплошностей. Химический состав подтверждают спектральным анализом. Твёрдость проверяют на 100 % партии при серийном производстве. Допуски на размеры назначают по ГОСТ 7505 для поковок повышенной точности.
Вопросы и ответы
Чем поковки А85 отличаются от поковок из сплава АД0?
А85 содержит не менее 99,85 % алюминия против 99,0 % у АД0. Это даёт более высокую электропроводность (до 0,0285 мкОмм) и лучшую коррозионную стойкость, но меньшую прочность. АД0 легирован марганцем, что повышает в до 130–180 МПа.
Применяется ли термическое упрочнение для поковок А85?
Нет. А85 — технически чистый алюминий без упрочняющих добавок. Закалка и искусственное старение не дают эффекта. Упрочнение достигается только нагартовкой при холодной деформации.
Какой максимальный диаметр поковки можно получить свободной ковкой?
Свободной ковкой на гидравлических прессах получают поковки диаметром до 800–1000 мм и массой до 500 кг. Штамповкой — до 150 кг при габаритах, ограниченных размером штампа.
Допускается ли сварка поковок А85?
Да, аргонодуговая сварка неплавящимся электродом без присадки или с присадкой СвА85. Зона термического влияния сохраняет пластичность. Сварные швы подлежат отжигу при 300–350 C для снятия напряжений.
