Шестигранник Д16ЧТ: характеристики, сортамент и применение
Шестигранник Д16ЧТ — прессованный профиль из алюминиевого сплава Д16 в термоупрочнённом состоянии (закалка + естественное старение), выпускаемый по ГОСТ 21488-97 с градацией точности от нормальной до повышенной. Сплав системы Al–Cu–Mg (дуралюмин) содержит 3,8–4,9 % меди, 1,2–1,8 % магния и 0,3–0,9 % марганца; марганец связывает примеси железа в тугоплавкие фазы и повышает температуру рекристаллизации, что критично для прессованных полуфабрикатов. Буквенное обозначение «ЧТ» указывает на поставку в термообработанном состоянии без последующей правки растяжением, поэтому в партии допускается продольная кривизна в пределах норм ГОСТ 21488-97.
Временное сопротивление прессованного шестигранника Д16ЧТ составляет 390–440 МПа, предел текучести — от 275 МПа, относительное удлинение — 8–10 %. Плотность сплава — 2,78 г/см, что даёт почти трёхкратный выигрыш по массе относительно стали 45 при сопоставимой прочности на сжатие. Профиль сохраняет работоспособность в диапазоне –60…+150 C; выше 150 C начинается интенсивное разупрочнение из-за коагуляции фаз CuAl и S(AlCuMg), поэтому детали горячих зон выхлопных трактов из Д16ЧТ не изготовляют.
Сортамент и геометрические параметры
ГОСТ 21488-97 нормирует шестигранники Д16ЧТ с размером под ключ от 8 до 100 мм, длиной мерной 2–6 м и немерной 1–4 м. Ключевые допуски и состояние поверхности:
- размер под ключ 8–20 мм — допуск –0,4 мм, кривизна не более 2 мм на 1 м;
- размер под ключ 22–50 мм — допуск –0,8 мм, скручивание не более 2 на 1 м;
- размер под ключ 55–100 мм — допуск –1,2 мм, овальность в пределах поля допуска;
- состояние поверхности — без трещин, закатов и расслоений; допускаются зачистки глубиной до 0,5 мм;
- маркировка — клеймение торца и бирка с номером плавки, партии и состоянием «ЧТ».
Поставка выполняется в термообработанном состоянии; правка растяжением (состояние «ПТ») для Д16ЧТ не применяется, что отличает его от шестигранника Д16Т повышенной точности.
Технологические свойства и обработка
Шестигранник Д16ЧТ хорошо обрабатывается резанием: при точении и фрезеровании достигается чистота поверхности Ra 1,6–3,2 мкм твердосплавным инструментом (ВК6, ВК8) без СОЖ на высоких скоростях. Свариваемость ограничена — дуралюмин склонен к образованию горячих трещин при дуговой сварке, поэтому соединения выполняют заклёпками, болтами или клеевыми соединениями (ВК-9, ВК-27).
Формообразование гибкой и правкой возможно только в свежезакалённом состоянии (в течение 2–3 часов после закалки) либо после местного нагрева до 250–300 C с последующей полной термообработкой. Анодирование по ГОСТ 9.306 даёт защитное покрытие толщиной 5–25 мкм; для повышения коррозионной стойкости применяют также грунты АК-070 и эмали ХВ-16.
| Размер под ключ, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 410 | 280 | 10 | 0,21 |
| 17 | 420 | 290 | 9 | 0,61 |
| 24 | 430 | 300 | 8 | 1,21 |
| 36 | 440 | 310 | 8 | 2,72 |
| 50 | 430 | 295 | 8 | 5,25 |
Области применения
Шестигранник Д16ЧТ востребован там, где требуется высокая удельная прочность при знакопеременных нагрузках и ограниченной массе конструкции:
- авиастроение — силовые элементы каркасов, кронштейны, узлы навески механизации крыла;
- транспортное машиностроение — детали подвески, крепёж кузовных панелей, элементы рам грузовых тележек;
- нефтегазовое оборудование — шпиндели и переходники геофизических приборов, корпуса скважинных зондов;
- приборостроение — основания и стойки координатных столов, несущие штанги оптических систем;
- пищевое машиностроение — валы и оси транспортёров после анодирования в контакт с продуктом.
В конструкциях с электролитической парой «алюминий–сталь» обязательна изоляция стыков (грунт ВЛ-02, прокладки из паронита), иначе контактная коррозия в условиях влажности 80 % и выше развивается за 6–12 месяцев.
Вопросы и ответы
Чем Д16ЧТ отличается от Д16Т?
Состояние «ЧТ» — термоупрочнённый без правки растяжением, поэтому допускается продольная кривизна по ГОСТ 21488-97. Д16Т поставляется после правки растяжением с более жёсткими допусками по прямолинейности и скручиванию.
Можно ли сваривать шестигранник Д16ЧТ?
Дуговая сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам. Соединения выполняют заклёпками, болтами или клеями ВК-9, ВК-27; при необходимости сварки применяют аргонодуговую сварку с присадкой АК5 и последующей термообработкой.
Какая максимальная рабочая температура деталей из Д16ЧТ?
Длительная эксплуатация — до 150 C. Выше начинается коагуляция упрочняющих фаз и падение предела текучести; кратковременно допустим нагрев до 200 C без силовых нагрузок.
Как защитить шестигранник Д16ЧТ от коррозии?
Применяют анодирование по ГОСТ 9.306 толщиной 5–25 мкм, грунты АК-070 или ВЛ-02 с последующей окраской. В контакте со сталью обязательны изолирующие прокладки для исключения электролитической коррозии.
