Шестигранник Д1ПТ в Минске

Шестигранник Д1ПТ — размеры, механические свойства и применение

Шестигранник Д1ПТ — это горячекатаный калиброванный прокат шестигранного сечения из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg, поставляемый в прессованном состоянии без термической обработки (ПТ). Обозначение Д1 соответствует химическому составу по ГОСТ 4784, а индекс ПТ указывает на отсутствие закалки и естественного старения, что определяет исходный уровень прочностных характеристик и пластичности материала.

Шестигранник Д1ПТ изготавливается методом горячей прессовки с последующей калибровкой, что обеспечивает точность геометрии поперечного сечения и качество поверхности. Прокат поставляется в прутках мерной или немерной длины, размер под ключ варьируется в диапазоне 8–80 мм. Механические свойства в состоянии ПТ регламентируются ГОСТ 21488 и характеризуются пределом прочности на уровне 180–220 МПа при относительном удлинении не менее 11%.

Химический состав и структура сплава Д1

Сплав Д1 относится к группе дуралюминов и легируется медью (3,8–4,8%), магнием (0,4–0,8%) и марганцем (0,4–0,8%). Медь и магний формируют упрочняющие фазы AlCu и AlCuMg, а марганец повышает температуру рекристаллизации и улучшает коррозионную стойкость. В состоянии ПТ сплав имеет структуру твёрдого раствора с включениями интерметаллидов, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием и хорошую деформируемость при последующей холодной обработке давлением.

Отсутствие термической обработки делает шестигранник Д1ПТ более пластичным по сравнению с закалённым и естественно состаренным прокатом (Д1Т), что важно для операций гибки, штамповки и высадки. После механической обработки детали могут быть подвергнуты закалке и старению для достижения прочности до 380–420 МПа.

Размерный ряд и допуски

Шестигранник Д1ПТ выпускается с размерами под ключ от 8 до 80 мм. Допуски на размеры поперечного сечения соответствуют классу точности В или С по ГОСТ 21488, что обеспечивает припуск под последующую механическую обработку в пределах 0,3–1,0 мм на сторону. Кривизна прутков не превышает 4 мм на 1 метр длины, скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 1 метр.

Механические характеристики в состоянии ПТ

Шестигранник Д1ПТ в состоянии поставки демонстрирует следующие показатели: временное сопротивление разрыву — 180–220 МПа, предел текучести — не менее 100 МПа, относительное удлинение — не менее 11%, твёрдость по Бринеллю — 45–55 HB. Указанные значения обеспечивают достаточную несущую способность для элементов крепежа и конструкционных деталей, работающих при статических нагрузках.

Модуль упругости сплава Д1 составляет 71 ГПа, плотность — 2800 кг/м. Коэффициент линейного расширения — 22,9 10 1/C, теплопроводность — 165 Вт/(мК). Электропроводность в состоянии ПТ — около 30% от меди, что допускает применение в токоведущих элементах ограниченной мощности.

Применение шестигранника Д1ПТ

Шестигранник Д1ПТ востребован в отраслях, где сочетание лёгкости, коррозионной стойкости и технологичности важнее максимальной прочности. Основные направления использования:

• производство крепёжных изделий — болтов, гаек, шпилек, винтов для авиастроения и машиностроения;
• изготовление деталей арматуры трубопроводной — штоков, втулок, переходников, работающих при температуре до 150 C;
• элементы несущих конструкций транспортного машиностроения — кронштейны, опоры, проставки;
• заготовки для последующей холодной высадки и штамповки с получением деталей сложной конфигурации;
• детали электротехнических устройств — шины, контактные площадки, переходные элементы распределительных щитов.

Материал хорошо обрабатывается резанием: рекомендуемые режимы точения — скорость 300–600 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об, что обеспечивает шероховатость поверхности Ra 1,6–3,2 мкм. При фрезеровании и сверлении не требуется применения СОЖ, однако для повышения качества поверхности рекомендуется использовать эмульсионные смазочно-охлаждающие жидкости.

Коррозионная стойкость и защитные покрытия

В состоянии ПТ сплав Д1 имеет умеренную коррозионную стойкость в атмосферных условиях, однако склонен к межкристаллитной коррозии при длительном контакте с морской водой или агрессивными средами. Для ответственных применений рекомендуется анодное оксидирование (анодирование) с последующей заделкой пор в горячей воде или хроматирование. Толщина анодного слоя 5–20 мкм обеспечивает защиту на 10–15 лет эксплуатации в умеренном климате.

При проектировании деталей из шестигранника Д1ПТ следует учитывать пониженную усталостную прочность по сравнению с закалённым состоянием. Для узлов, работающих при циклических нагрузках, целесообразно применять прокат в состоянии Т (закалка и естественное старение) либо предусматривать термическую обработку готовых деталей.

Вопросы и ответы