Поковки В95 в Минске

Поковки из алюминиевого сплава В95: характеристики, термообработка и применение

Поковки из сплава В95 — это деформированные полуфабрикаты системы Al–Zn–Mg–Cu, получаемые горячей штамповкой или свободной ковкой и предназначенные для изготовления высоконагруженных деталей. Сплав относится к термически упрочняемым материалам; максимальная прочность достигается после закалки и искусственного старения. По сравнению с поковками из АК6 и АК8 сплав В95 обеспечивает более высокий предел прочности, но уступает им по пластичности и коррозионной стойкости под напряжением.

Химический состав и структура

Основа — алюминий; основные легирующие элементы: цинк 5,0–7,0 %, магний 1,8–2,8 %, медь 1,4–2,0 %. Дополнительно вводятся марганец (0,2–0,6 %) и хром (0,1–0,25 %) для повышения сопротивления коррозионному растрескиванию. Железо и кремний ограничиваются суммой не более 0,6 %, поскольку образуют нерастворимые фазы, снижающие пластичность и ударную вязкость. После старения структура содержит дисперсные выделения MgZn и фазы AlMgZn, обеспечивающие упрочнение.

Механические свойства поковок

Свойства зависят от направления волокна и степени деформации. Вдоль волокна прочность выше, чем поперёк, поэтому при проектировании штамповок направление макроструктуры ориентируют по действующим нагрузкам.

Технология ковки и термообработки

Нагрев под ковку ведут до 430–460 C; верхняя граница ограничена опасностью пережога, нижняя — ростом сопротивления деформации. Штамповку выполняют на гидравлических прессах усилием 20–100 МН или на молотах. После деформации поковки охлаждают на воздухе либо в воде в зависимости от сечения. Закалку проводят с 465–475 C в воду; старение — двухступенчатое: 100–120 C и затем 160–170 C. Режим Т2 (ускоренное старение) применяют для деталей, работающих при 100–150 C.

Области применения

• Силовые элементы планера: лонжероны, нервюры, шпангоуты, узлы стыковки крыла.
• Детали шасси: траверсы, штоки, корпуса стоек, работающие на знакопеременные нагрузки.
• Несущие конструкции пресс-форм и штампов для литья под давлением.
• Высоконагруженные детали бурового оборудования и нефтегазовой арматуры.
• Элементы грузоподъёмных механизмов: крюковые подвески, траверсы, захваты.
• Детали центробежных компрессоров и турбодетандеров, работающие при умеренных температурах.

Ограничения и эксплуатационные факторы

Сплав В95 склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением при длительном контакте с влажной атмосферой и хлоридными средами. Для повышения стойкости применяют перестаривание (режим Т2/Т3) с некоторым снижением прочности на 8–12 %. Рабочий диапазон температур — от –196 до +150 C; при нагреве выше 150 C происходит коагуляция упрочняющих фаз и падение в. Поковки не рекомендуются для сварных конструкций из-за горячих трещин; соединения выполняют на заклёпках или болтах.

Контроль качества

Поковки подвергают ультразвуковой дефектоскопии для выявления внутренних разрывов и неметаллических включений. Макроструктуру оценивают по излому и травлением темплетов. Твёрдость проверяют на 100 % партии; механические испытания — на образцах, вырезанных вдоль и поперёк волокна. Допуски на размеры назначают по ГОСТ 7505 или по чертежу заказчика.

Вопросы и ответы