Шестигранник АМц — сортовой прокат из алюминиево-марганцевого сплава
Шестигранник АМц — это горячепрессованный или холоднодеформированный сортовой прокат шестигранного сечения, изготовленный из алюминиево-марганцевого сплава системы Al–Mn. Материал относится к группе термически неупрочняемых коррозионностойких алюминиевых сплавов: механические свойства формируются за счет твердорастворного упрочнения и нагартовки, а не за счет закалки и старения. В состоянии поставки без термообработки (ГОСТ 8617–81, ГОСТ 21488–97) шестигранник АМц сохраняет высокую пластичность и стабильную стойкость к межкристаллитной коррозии.
Основное преимущество шестигранника АМц перед аналогичным прокатом из технического алюминия АД1 или А5 — повышенная прочность при сохранении высокой коррозионной стойкости. Марганец в количестве 1,0–1,6% образует дисперсные фазы AlMn, которые тормозят рост зерна при нагреве и повышают сопротивление усталостному разрушению. При этом сплав не склонен к хрупкому разрушению при криогенных температурах, что расширяет область применения в низкотемпературном оборудовании.
Геометрические параметры и допуски
Шестигранник АМц поставляется с размером под ключ от 6 до 80 мм. Наиболее востребованный диапазон — 10–36 мм, используемый для изготовления крепежа и арматуры. Прокат выпускается мерной и немерной длины 1–6 м, допускается поставка в бухтах для диаметров до 14 мм. Предельные отклонения по размеру под ключ соответствуют классу точности В или С по ГОСТ 8560–78: для размера 10 мм допуск составляет 0,3 мм, для 30 мм — 0,5 мм.
Кривизна шестигранника не превышает 4 мм на 1 м длины для размера до 30 мм и 3 мм — для большего сечения. Скручивание вокруг продольной оси не допускается более 1 на 1 м. Качество поверхности — без трещин, плен и расслоений; допустимы незначительные задиры и риски глубиной не более предельных отклонений.
Механические характеристики
В отожженном состоянии (мягкое состояние М) шестигранник АМц демонстрирует следующие показатели: временное сопротивление разрыву — 100–150 МПа, предел текучести — не менее 50 МПа, относительное удлинение — не менее 20%. В нагартованном состоянии (Н) прочность возрастает до 150–220 МПа при снижении пластичности до 6–10%. Твердость по Бринеллю составляет 30–40 HB в мягком состоянии и 50–60 HB — в нагартованном.
Модуль упругости сплава — 71 ГПа, плотность — 2,73 г/см. Коэффициент линейного расширения в интервале 20–100 C — 23,5 10 1/C. Электропроводность — около 50% от меди, что позволяет применять шестигранник АМц в токоведущих конструкциях ограниченной мощности.
| Состояние | Размер под ключ, мм | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| М (отожженное) | 10–30 | 100–140 | 50–70 | 22–28 |
| М (отожженное) | 32–60 | 100–130 | 50–60 | 20–25 |
| Н (нагартованное) | 10–30 | 160–200 | 120–150 | 6–10 |
Коррозионная стойкость и свариваемость
Шестигранник АМц устойчив к атмосферной коррозии в промышленной и морской среде, а также к воздействию нейтральных и слабокислых растворов. Сплав не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением и не требует защитных покрытий при эксплуатации в интервале температур от –196 до +150 C. При контакте с медью и ее сплавами возможна контактная коррозия, поэтому в узлах с разнородными металлами необходима электроизоляция.
Материал отлично сваривается всеми видами сварки плавлением: аргонодуговой (TIG), полуавтоматической в среде аргона (MIG), контактной точечной. Прочность сварного шва составляет 90–95% от прочности основного металла. При сварке рекомендуется использовать присадочную проволоку СвАМц того же состава для обеспечения однородности шва.
Области применения
Шестигранник АМц востребован в отраслях, где требуется сочетание легкости, коррозионной стойкости и технологичности обработки:
- производство крепежных изделий — гаек, болтов, шпилек для алюминиевых конструкций;
- судостроение — элементы рангоута, такелажная арматура, детали судовых систем;
- пищевое машиностроение — комплектующие оборудования для переработки и хранения пищевых сред;
- химическое аппаратостроение — детали трубопроводной арматуры и теплообменного оборудования;
- строительные конструкции — соединительные элементы алюминиевых фасадов и светопрозрачных систем;
- электротехническая промышленность — токоведущие шины и контактные узлы.
Шестигранник АМц хорошо обрабатывается резанием: точение, фрезерование и сверление выполняются без применения специальных СОЖ. Материал пригоден для холодной высадки при изготовлении крепежа, а также для горячей штамповки при температуре 350–450 C. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусах не менее 2–3 размеров под ключ.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник АМц отличается от шестигранника АД31?
АМц — термически неупрочняемый сплав с марганцем, не упрочняется закалкой и старением, обладает более высокой коррозионной стойкостью и пластичностью. АД31 — сплав системы Al–Mg–Si, упрочняемый искусственным старением, обеспечивает более высокую прочность (в до 240 МПа) за счет закалки, но требует термической обработки и менее технологичен при холодной деформации.
Можно ли использовать шестигранник АМц для изготовления гаек под высоконагруженные соединения?
Да, но с ограничениями. Прочность АМц в нагартованном состоянии достигает 200 МПа, что достаточно для крепежа в алюминиевых конструкциях с умеренными нагрузками. Для ответственных высоконагруженных узлов рекомендуется применять сплавы типа АД33 или АВ с термоупрочнением.
Какой стандарт регламентирует поставку шестигранника АМц?
Основные стандарты — ГОСТ 8617–81 (профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов) и ГОСТ 21488–97 (прутки прессованные). Химический состав регламентируется ГОСТ 4784–2019. Допуски на размеры — по ГОСТ 8560–78.
Подвержен ли шестигранник АМц коррозии в морской воде?
Сплав АМц обладает высокой стойкостью к морской атмосфере и непосредственному контакту с морской водой. Скорость коррозии не превышает 0,001–0,005 мм/год, что позволяет применять его в судостроении без дополнительных защитных покрытий.
