Поковки В93пч в Минске

Поковки В93пч — высокопрочные деформируемые полуфабрикаты для авиастроения

Поковки В93пч — это деформируемые полуфабрикаты из алюминиевого сплава системы Al–Zn–Mg–Cu системы легирования, выпускаемые по ГОСТ 1131-76 и отраслевым техническим условиям. Индекс «пч» в маркировке обозначает повышенную чистоту по примесям: содержание железа и кремния ограничено на уровне не более 0,2 % каждого, что обеспечивает стабильный уровень механических свойств в крупноразмерных сечениях. Сплав В93пч относится к группе высокопрочных термически упрочняемых алюминиевых сплавов и применяется для изготовления ответственных силовых элементов планера, работающих в условиях сложного напряжённого состояния.

Технологические особенности изготовления поковок В93пч

Поковки В93пч производят методом горячей объёмной штамповки на гидравлических прессах усилием 300–750 МН с последующей механической обработкой. Исходным материалом служат слитки полунепрерывного литья, которые перед деформацией проходят гомогенизационный отжиг при температуре 450–470 C для устранения дендритной ликвации. Ковка выполняется в интервале температур 380–430 C с обязательным контролем степени деформации — суммарное обжатие должно составлять не менее 60 % для проработки структуры и устранения усадочной пористости.

После деформации поковки подвергаются закалке в воду с температуры 465 5 C и искусственному старению по режиму Т1: выдержка при 135–145 C в течение 16–20 часов. Для снятия остаточных напряжений, возникающих при закалке в толстостенных сечениях, применяется правка растяжением с остаточной деформацией 1–3 % или ступенчатое старение. Механические свойства поковок В93пч контролируются на образцах, вырезанных в долевом и высотном направлениях, что критично для оценки анизотропии свойств в толстостенных полуфабрикатах.

Механические характеристики и структура

После термической обработки по режиму Т1 поковки В93пч демонстрируют предел прочности на уровне 530–560 МПа при относительном удлинении не менее 6 % в долевом направлении. Предел текучести составляет 450–480 МПа. Сплав характеризуется пониженной чувствительностью к концентраторам напряжений по сравнению с аналогами системы Al–Zn–Mg–Cu, что достигается оптимизацией соотношения магния и цинка, а также микролегированием цирконием для подавления рекристаллизации.

Структура поковок В93пч после полной термической обработки — волокнистая, без следов крупнокристаллического ободка и грубых включений интерметаллидных фаз. Контроль макроструктуры проводится травлением в 10 %-ном растворе едкого натра с оценкой по балльной шкале. Ультразвуковой контроль поковок выполняется на наличие внутренних дефектов: расслоений, трещин, флокенов и неметаллических включений, недопустимых в ответственных деталях авиационной техники.

Сортамент и геометрические параметры

Применение поковок В93пч в авиационной промышленности

Поковки В93пч предназначены для изготовления силовых элементов планера летательных аппаратов: шпангоутов, лонжеронов, нервюр, рычагов управления, кронштейнов навески шасси и узлов крепления двигательных установок. Сплав применяется в конструкциях, где требуется сочетание высокой удельной прочности и сопротивления усталостному разрушению при знакопеременных нагрузках. Рабочий диапазон температур эксплуатации — от –60 до +100 C, что соответствует условиям полёта на всех высотах.

В отличие от поковок из сплава В95пч, материал В93пч обладает повышенной технологической пластичностью при горячей деформации, что позволяет получать поковки сложной конфигурации с тонкими рёбрами и выступами без образования трещин и зажимов. Это свойство особенно востребовано при штамповке крупногабаритных панелей и балок с переменным сечением для транспортных и пассажирских самолётов.

Контроль качества и приёмочные испытания

Каждая партия поковок В93пч проходит приёмочные испытания в объёме: проверка химического состава спектральным методом, определение механических свойств на растяжение при комнатной температуре, контроль твёрдости по Бринеллю. Для поковок, предназначенных под последующую механическую обработку с глубоким резанием, дополнительно контролируется уровень остаточных напряжений методом кольцевой пробы. По требованию заказчика проводятся испытания на сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением в течение 30 суток в среде 3 %-ного раствора NaCl с периодическим погружением.

Маркировка поковок наносится несмываемой краской с указанием марки сплава, номера плавки, номера партии и клейма ОТК. На каждую партию оформляется сертификат качества с полными результатами испытаний и указанием режимов термической обработки. Хранение поковок осуществляется в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 75 % без контакта с агрессивными средами.

Вопросы и ответы