Поковки АК6ч в Минске

Поковки АК6ч: алюминиевый деформируемый сплав для ответственных деталей

Поковки АК6ч — это изделия, получаемые горячей объемной штамповкой или свободной ковкой из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg–Si, легированного железом и никелем. Буквенный индекс «ч» в обозначении указывает на пониженное содержание железа и кремния, что обеспечивает повышенную пластичность и вязкость металла по сравнению с базовым составом АК6. Материал поставляется в термообработанном состоянии Т (закалка и искусственное старение) и соответствует требованиям ГОСТ 1131 и отраслевых технических условий на поковки из алюминиевых сплавов.

Химический состав и механические характеристики

Сплав АК6ч относится к группе термически упрочняемых алюминиевых сплавов средней прочности. Основные легирующие элементы — медь (2,2–3,0 %), магний (0,4–0,8 %), кремний (0,7–1,1 %) и марганец (0,4–0,8 %). Ограничение по железу и кремнию в марке «ч» снижает количество интерметаллидных фаз по границам зерен, что положительно сказывается на сопротивлении усталости и коррозионной стойкости под напряжением.

Механические свойства поковок АК6ч после полного термического упрочнения:

• временное сопротивление разрыву — 380–420 МПа;
• предел текучести — 280–320 МПа;
• относительное удлинение — 10–14 %;
• твердость по Бринеллю — 100–115 HB;
• предел выносливости при знакопеременном изгибе — 120–130 МПа.

Рабочий диапазон температур эксплуатации поковок из АК6ч составляет от –70 до +150 C. При нагреве свыше 200 C наблюдается необратимое разупрочнение вследствие коагуляции упрочняющих фаз, поэтому для высокотемпературных узлов материал не применяется.

Технологические особенности производства

Горячая деформация сплава АК6ч выполняется в интервале температур 380–470 C. Нижний предел нагрева ограничен снижением пластичности, верхний — риском пережога и образования грубой рекристаллизованной структуры. Рекомендуемая степень деформации за один переход — 30–60 %, что обеспечивает проработку литой структуры и получение мелкозернистой волокнистой макроструктуры.

После ковки поковки подвергаются закалке с температуры 515–525 C с выдержкой 1–2 часа и охлаждением в воде с температурой 20–40 C. Искусственное старение проводится при 160–170 C в течение 10–16 часов. Допускается поставка в свежезакаленном состоянии (ТЗ) для последующей механической обработки — в этом случае естественное старение завершается в течение 96 часов.

Применение поковок АК6ч

Поковки из сплава АК6ч востребованы в отраслях, где требуется сочетание умеренной прочности, высокой коррозионной стойкости и хорошей обрабатываемости резанием. Основные области использования:

• авиастроение — кронштейны, фитинги, узлы навески шасси, элементы механизации крыла;
• ракетно-космическая техника — переходники, шпангоуты, детали арматуры;
• судостроение — палубные механизмы, детали рангоута, корпусная арматура;
• машиностроение — фланцы, корпуса насосов, рычаги, вилки карданных передач;
• транспортное машиностроение — детали пневмоподвески, тормозной системы, опорные элементы.

Материал пригоден для всех видов сварки аргонодуговой (TIG) и контактной сварки. При сварке плавлением прочность сварного шва составляет 60–70 % от прочности основного металла, что необходимо учитывать при проектировании сварно-кованых конструкций.

Сортамент и контроль качества

Поковки АК6ч изготавливаются в широком диапазоне масс — от 0,5 до 300 кг. Форма и размеры определяются чертежом заказчика с учетом припусков на механическую обработку и допусков по ГОСТ 7829. Контроль качества включает проверку химического состава, механических свойств на образцах, вырезанных из тела поковки, и ультразвуковой контроль сплошности для ответственных деталей.

Преимущества и ограничения

Ключевое преимущество поковок АК6ч перед аналогичными сплавами типа 6061 или АД33 — повышенная чистота по примесям, обеспечивающая стабильность механических свойств в крупных сечениях. Материал хорошо поддается резанию: стружка ломается, достигается шероховатость поверхности Ra 1,6–3,2 мкм без применения специальных СОЖ.

Ограничением является склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением при длительном воздействии морской воды в сочетании с растягивающими нагрузками. Для защиты поверхности деталей из АК6ч применяют анодное оксидирование с последующим наполнением или нанесение лакокрасочных покрытий.

Вопросы и ответы