Д16Т прочность – это сплав алюминия с магнием и медью.

alexxlab | 20.08.2016 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

это сплав алюминия с магнием и медью.

     

Д16 – это сплав алюминия с магнием и медью. Такие сплавы именуются дюралями, а дюрали применяются в качестве конструкционных сплавов в авиационной и космической промышленности, благодаря их прочности и относительной лёгкости. Продажа алюминиевого проката.

 

В чистом виде Д16 применяется редко, так как в не закалённом состоянии обладает меньшей прочностью и твёрдостью, чем АМг6 и в то же время уступает ему по коррозионной стойкости и свариваемости. Но детали из Д16 с поперечным сечением не более 100-120 мм можно закалить и состарить уже после их изготовления. В большинстве же случаев в продаже присутствуют уже упроченные и состаренные естественным методом полуфабрикаты, маркируемые Д16Т.

 

Сплав классифицируется как прочный термоупрочняемый, но не предназначен для сварки. Однако, его можно сваривать точечной сваркой, хотя в большинстве случаев детали из него закрепляются с помощью креплений. Также из Д16 могут изготавливать и сами крепления в виде заклёпок с антикоррозионным покрытием. Сплав легко обрабатывается резанием.

 

Свойства материала Д16

Д16 – это термоупрочняемый деформируемый сплав алюминия, который имеет химический состав по ГОСТ 4784-97.

 

 

Благодаря низкой тепло и электропроводности этот материал хорошо проявляет себя при температуре свыше 120 °C и до 250 °C, однако не допускается его использовать даже кратковременно при температуре выше 500 °C. Он не склонен к образованию трещин, но при повышении температуры выше 80 °C склонен к образованию межкристаллитной коррозии, что накладывает определённые ограничения на его применение. Однако искусственное состаривание позволяет избежать образования коррозии, с одновременным уменьшением прочности и пластичности.

 

Д16Т обладает высокой твёрдостью и прочностью, но уступает по этим параметрам заготовкам из сплава ВД95Т1 в особо твёрдом состоянии после искусственного старения и закалки. Но при повышении температуры выше 120 °C Д16Т проявляет лучшие механические свойства и не имеет себе равных в пределах до 250 °С. Кроме того следует отметить, что ВД95 склонен к коррозии под напряжением, так что не всегда удаётся использовать весь потенциал этого материала до конца.

 

 

Большинство дюралей имеет склонность к коррозии больше чем другие сплавы алюминия. По этой причине изделия из дюралей плакируют 2-4% слоем технического алюминия, либо покрывают лаком. Однако учитывая иногда высокие температурные режимы работы деталей из дюралей, в большинстве случаев предпочтительнее плакировка и анодирование, что и сказывается на выборе листовой продукции, выпускаемой под плакировкой. Кроме того Д16Т плохо поддаётся сварке и может свариваться только точечной сваркой, поэтому в большинстве случаев закрепляется с помощью заклёпок и других разъёмных и неразъёмных соединений.

 

Форма выпуска

 

Как уже было сказано ранее, Д16 в чистом виде, хотя применяется, но редко. А невысокая стойкость к коррозии диктует необходимость в плакировке металлопроката. Соответственно, выпускаются полуфабрикаты из Д16 следующих видов:

 

  • В чистом виде,
  • Т – закалённые и естественно состаренные,
  • Т1 – искусственно состаренное состояние.
  • М – отожжённые,
  • Плакированные (прим. Д15ТА)

Из Д16 производят:

 

Прутки диаметром до 100 мм производятся в естественно-состаренном виде в состоянии Т иногда отожжённые – М, а листы – плакированные в состоянии М или Т, в зависимости от области применения.

 


 

 

Область применения

 

Д16Т – это конструкционный термоупроченный и естественносостаренный сплав в заготовке, который применяется в различных областях народного хозяйства.

Его применяют и для изготовления силовых элементов конструкций в авиатехнике: деталей обшивки, каркаса, шпангоутов, нервюр, тяги управления, лонжерон.

Также из него выпускают и детали работающие при температуре в пределах 120-230 ° C — по ГОСТу.

Он применяется и в автомобильной промышленности для изготовления кузовов, труб и других достаточно прочных деталей.

Д16Т применяют для изготовления заклёпок с высокой прочностью на срез. Эти же заклёпки применяются для крепления других более мягких алюминиевых деталей, например из магналий АМг6.

Другие статьи >>

nfmetall.ru

Д16Т – характеристики сплава, аналоги, ГОСТ

Справочники по продукции предприятий металлургической отрасли говорят о том, что на базе алюминия производят порядка 250 сплавов. У каждого свой состав, назначение и технические характеристики. Между тем среди этого разнообразия можно встретить сплав Д16Т, который благодаря характеристикам применяют практически во всех отраслях промышленности. 

Химический состав и некоторые свойства

Алюминий Д16Т относят к сплавам металлической системы Al/Cu/Mg. В состав входят:

  • алюминий до 94 %;
  • медь до 4,9%;
  • магний до 1,8%;
  • марганец до 0,9% и множество других элементов.

Химсостав дюралюминия Д16Т регламентирован в ГОСТ 4784-97. Название расшифровывают следующим образом:

  • Д – дюралюминий,
  • 16 порядковый номер сплава,
  • Т – закаленный и состаренный.

В состав Д16Т могут входить элементы: бериллий, титан, кремний, никель и прочее.

Кремний препятствует свариваемости сплава. Дело в том, что при воздействии высоких температур, возникающих в зоне сварки, в месте сварочного шва образуются трещины, снижающие качество сварки.

Никель снижает пластичность и прочность термически обработанных сталей. Вместе с тем при высоких температурах снижает коэффициент линейного расширения.

Одновременное присутствие в сплаве никеля и железа приводит к повышению механических характеристик. Следует отметить, что совместное содержание этих двух металлов оказывающих положительное влияние на Д16Т напрямую связано с образованием соединения FeNiAl9, как видно из формулы в нем нет и следов пребывания меди.

Специалисты по цветным металлам знают, что наличие одного железа в химическом составе алюминиевого сплава заметно ухудшает его характеристики. Оно способствует образованию пластин феррума. Это явление существенно понижает прочностные характеристики сплава Д16Т. Именно поэтому ГОСТ жестко нормирует содержание железа в Д16Т.

Аналоги

Технические параметры алюминия Д16Т привели к тому, что его производят более чем десяти странах мира. Ниже приведены аналоги сплава, который производят в в индустриально развитых странах мира, в США сплав называется 2024. В Германии 3,155, в странах Европейского союза сплав носит название ENAW-2024.

ГОСТ

Номенклатура выпускаемой продукции чрезвычайно широка, это можно объяснить высокой популярностью металла, возникшей вследствии его широкого применения. Предприятия цветной металлургии, расположенные в нашей стране, выпускают следующую номенклатуру продукцию:

  • трубный прокат разного диаметра — ГОСТ 18482-79;
  • прутки разного калибра и исполнения – ГОСТ 21488-97, ГОСТ 51834-2001;
  • лента в различном состоянии — ГОСТ 13726-97;
  • профили разного сечения и размеров — ГОСТ 8617-81
  • плиты – ГОСТ 17232-99

 

 

Термическая обработка сплава Д16Т

Для повышения рабочих свойств Д16Т подвергают термической обработке, которая проходит в несколько этапов.

На первом этапе выполняют закаливание при температуре 495 – 505 ºC. Более высокие температуры использовать нежелательно, так как возникает такое явление, как пережог. Он приводит к резкому падению некоторых параметров Д16Т.

На втором этапе дюраль закаливают в воде, при этом важную роль играет ее температура. Оптимальная температура закаливания составляет 250-350 ºC. Именно по достижению этих температур сплав получает предельную стойкость к межкристаллической коррозии.

На третьем этапе сплав подвергают старению. Для этого он выдерживается несколько дней (обычно 4 – 5 дней) при температуре 18 – 20 ºC.

По окончании проведения вышеперечисленных операций сплав марки Д16Т получает твердость 125 – 130 по НВ. Это самый высокий показатель среди всего семейства дюралей.

Обрабатываемость

Д16Т относят к деформируемым алюминиевым сплавам, из которых производят полуфабрикаты – листы, плиты и пр. Кроме того, из него получают поковки и штамповки, которые получают на прокатных станах, прессах и экструзивном оборудовании.

Сплав этого типа довольно легко обрабатывается резанием. Для него применяют стандартные режимы резания при обработке имеет смысл использовать смазочно – охлаждаемые жидкости. Но в некоторых случаях для обработки заготовок из дюраля необходимо подбирать специальный инструмент.

Область применения проката Д16Т

Физико – химические параметры сплава применяют для производства различного проката и заготовок. Металл нашел применение в различных отраслях, например, из него производят элементы фюзелажей, плоскостей, силовых элементов конструкции (элероны, лонжероны и пр.) летательных аппаратов.

Кроме того из Д16Т производят элементы управления авиационной техникой – тяги, кронштейны и пр. Не менее широкое применение этот металл нашел и в космической промышленности.

В целях облегчения конструкций дуралюмин используют при строительстве судов разного типа начиная от моторных лодок и заканчивая океанскими лайнерами. Ни один современный станок, не обходится без деталей выполненных из дюраля. Причем из него могут быть изготовлены и ответственные детали и не очень.

Высокая стойкость к коррозии позволяет его использовать при изготовлении уличных указателей, рекламных конструкций, дорожных знаков и много другого.

Не обошла своим вниманием материал и нефтедобывающая промышленность. Так, из материала производят трубы нефтяной нормали. Оборудование, которое задействовано на эксплуатации скважины и изготовленное с применением труб и арматуры, произведенной из Д16Т способно проработать бесперебойно, а главное, безотказно порядка восьми лет.

Дуралюмин обладает свойствами, которые близки к некоторым видам стали. Но при этом, он значительно легче примерно в три раза. Его легко транспортировать и он легко обрабатывается. Но в отличие от многих материалов, дюралюминий, при работе в среде, с повышенной температурой начинает активно корродировать. Но это решаемая проблема. Для снижения коррозийных явлений в расплав добавляют ингибиторы, создающие на поверхности заготовки оксидную пленку.

Оцените статью:


Рейтинг: 0/5 – 0
голосов

prompriem.ru

Общие свойства и состав дюралюминия Д16 (Д16Т), Д19, Д1



Промышленные сплавы системы Al-Cu-Mg

Конструкционные дюралюминиевые сплавы (дюраль, дуралюмин) Д1, Д16, Д19, ВД17, 2024 и др. упрочняют термической обработкой, они обладают высокими характеристиками механических свойств. Упрочнение дуралюмина при термической обработке достигается в результате образования зон Гинье-Престона сложного состава или метастабильных фаз S’ и θ’.


Дюралюминий получают легированием алюминия медью и магнием. Система легирования Al-Cu-Mg была открыта А. Вильмом, когда он получил сплав Д1. Дюралюмины остаются важнейшим сплавом для машиностроения и авиации.
Самые значимые для промышленности сплавы в группе дюралюминов Д16 или 2024 и его модификации Д16ч и 1163 используют в термически упрочненном состоянии. Стадия старения после закалки проходит в естественных условиях при комнатной температуре (20°С) и обозначается буквой «Т» после марки сплава — Д16Т, Д16чТ, 1163Т по ГОСТ или «Т4» (близкий «Т3511») в импортной маркировке — 2024Т4 (2024Т3511). Такая термообработка создает хорошее сочетание характеристик вязкости разрушения, выносливости и скорости роста усталостной трещины. Дюралюминий Д16 уступает по прочности и коррозионной стойкости сплавам системы Al-Zn-Mg-Cu (В95, В95пч, В95оч), но превосходит по сопротивлению трещинообразованию при одинаковых относительно прочности напряжениях. Плотность Д16 равна 2,78 г/см3, что ниже плотности В95 — 2,85г/см3. Сплавы 1163 и Д16ч применяются для деталей, от которых требуется повышенная выносливость в условиях растягивающих напряжений.


Сплавы типа дуралюмин упрочняются при термической обработке, состоящей из закалки с 490—525°С (в зависимости от со­става сплава) и естественного (зонного) или искусственного (фазового) старения.


В наиболее легированных сплавах (Д16, Д19, ВД17 и ВАД-1) содержание меди и магния превышает предельную растворимость этих элементов в твердом растворе или приближается к ней, что обусловли­вает гетерогенное состояние сплавов при температурах нагрева перед закалкой. Ограничение верхнего предела по содержанию легирующих элементов позволяет уменьшить количество растворимых избыточных фаз и повысить вязкость разрушения без снижения прочности.

Различие естественного и искусственного состаренных сплавов

Температура эксплуатации сплавов Д16, Д16ч, 1163 в естественно состаренном состоянии ограничена 80°С из-за снижения коррозионной стойкости в случае нагревов при более высоких температурах.


Эти сплавы в искусственно состаренном состоянии имеют улучшенную коррозионную стойкость, которая не снижается при нагревах, более высокие прочностные свойства, особенно предел текучести, однако более низкие значения относительного удлинения, вязкости разрушения, выносливости по сравнению с естественно состаренным состоянием.


Существенное улучшение вязкости разрушения в искусственно состаренном состоянии достигается в результате снижения содержания железа, кремния, а также легирующих элементов. Поэтому для деталей в искусственно состаренном состоянии используются улучшенные модификации сплава Д16 — Д16ч и 1163. Эти сплавы в искусственно состаренном состоянии могут применяться в температурно-временных областях, в которых не рекомендуется применять сплавы в естественно состаренном состоянии: при эксплуатационных нагревах при температурах выше 80°С или технологических нагревах выше 125°С, а также при повышенной опасности коррозии под напряжением. При изготовлении деталей из сплавов Д16ч и 1163 в искусственно состаренном состоянии необходимо выбирать конструктивные формы с минимальной концентрацией напряжений, отрабатывать плавность переходов при изменении сечения деталей, уменьшать эксцентриситеты. Кроме того, ограничиваются допустимые деформации при формообразовании и правке в зависимости от состояния термообработки, величины зазора перед сборкой, не рекомендуется ударная клепка.


Сплавы системы Аl-Сu-Mg превосходят по жаропрочности сплавы систем Аl-Mg, Аl-Mg-Si, Аl-Zn-Mg-Cu. Их преимущество перед высокопрочными алюминиевыми сплавами проявляется при температурах выше 100°С и особенно при длительных выдержках. Сплавы Д1, Д16 склонны к образованию кристаллизационных трещин и поэтому относятся к категории несваривающихся плавлением сплавов. Cвариваемым сплавом является сплав ВАД-1.

Возврат при старении

В естественно состаренных сплавах типа дуралюмин при быстром и кратковременном (2 мин) нагреве до 250—300°С происходит снижение прочности до значений, свойственных свежезакаленному состоянию. Это явление называется возвратом при старении. Искусственное старение уменьшает явление возврата.

Зависимость свойств дюралюминия от степени рекристаллизации

Механические свойства горячедеформированных полуфабрикатов из сплавов типа дуралюмин сильно зависят от степени рекристаллизации в процессе нагрева при деформации и термической обработке. Разница в прочности закаленного и состаренного рекристаллизованного и нерекристаллизованного материалов достигает 200 МПа.


Полуфабрикаты с нерекристаллизованной структурой по сравнению с рекристализованной при повышенных прочностных свойствах в долевом направлении имеют преимущество по вязкости разрушения, выносливости при одинаковом по абсолютной величине уровне напряжения, сопротивлению коррозии под напряжением, но обладают более низким относительным удлинением в долевом направлении; выигрыш по прочностным свойствам уменьшается на образце с отверстием.


Листовой материал, изготовленный методом горячей и последующей холодной прокатки, а также проволока и трубы, изготовленные холодной прокаткой и волочением, в закаленном состоянии имеют полностью рекристаллизованную структуру. Профили и прутки, полученные горячим прессованием, после термической обработки могут иметь структуру от полностью нерекристаллизованной до полностью рекристаллизованной. Возможно получение преимущественно нерекристаллизованной структуры и в плитах. Сохранению нерекристаллизованной структуры способствует повышение температуры и уменьшение степени горячей деформации изделий, понижение температуры и времени выдержки при нагреве под закалку, увеличение содержания элементов (Мn, Cr, Zr и др.), повышающих температуру рекристаллизации.

Химический состав по ГОСТ 4784–77 и ОСТ 190048–77

Сплавы данной группы содержат от 2 до 5 % Cu, 0,15–2,7 % Mg, 0–1,0 % Mn, до 0,7 % Fe, до 0,7 % Si и небольшие количества цинка и титана в виде примесей.
В сплавы с повышенным содержанием магния (Д19, ВАД-1, Д19П) вводят небольшие количества бериллия для понижения окисления в процессе плавки, литья и термической обработки.




















Химический состав (%) конструкционных сплавов типа дуралюмин (дюралюминий)
СплавОсновные компонентыПримеси (не более)
СиMgМпFeSiNiZnTiПрочие
КаждаяСумма
Конструкционные сплавы

*  В сплавах Д19, Д19ч, Д19П, ВАД-1 содержится 0,0002—0,005%   Be.

Д13,8–4,80,4–0,80,4–0,80,70,70,10,30,10,050,1
Д1ч3,8–4,80,4–0,80,4–0,80,40,50,10,30,10,050,1
Д163,8–4,91,2–1,80,3–0,90,50,50,10,30.10,050,1
Д16ч3,8–4,91,2–1,80,3–0,90,30,20,050,10,10,050,1
11633,8–4,51,2–1,60,4–0,80,150,10,050,10,01–0,070,050,1
Д19*3,8–4,31,7–2,30,5–1,00,50,50,10,10,050,1
Д19ч*3,8–4,31,7–2,30,4–0,90,30,30,10,10,050,1
ВАД-1*3,8–4,52,3–2,70,35–0,80,30,20,10,050,1
ВД172,6–3,22,0–2,40,45–0,70,30,30,10,10,050,1
Заклепочные сплавы
Д19П*3,2–3,72,1–2,60,5–0,80,30,30,10,10,050,1
Д182,2–3,00,2–0,50,20,50,50,10,10,050,1
В653,9–4,50,15–0,30,3–0,50,20,250,10,10,10,050,1

Влияние примесей на механические свойства

Кроме основных легирующих элементов, в дюралюминии присутствуют небольшие количества примесей. Некоторые из них (железо и кремний) имеются в исходном первичном алюминии, другие (цинк и никель) попадают в сплавы при переплаве отходов, третьи (бериллий, титан и цирконий) вводят в сплавы специально в качестве технологических добавок.


В сплавах типа дуралюмин железо образует соединения, оказывающие охрупчивающее влияние. Железо соединяется с медью и уменьшает количество растворимой меди, которая упрочнеяет сплав при старении.


Кремний в этих сплавах увеличивает склонность к трещинообразованию при сварке (ВАД-1) и литье, особенно крупных слитков из сплавов Д16, Д19, понижает пластичность заклепок из всех сплавов. Для нейтрализации вредного влияния кремния при литье и сварке содержание железа в сплавах должно в 1,1–1,5 раза превышать содержание кремния.


Для получения высокой пластичности литого и деформированного материала, а также для повышения вязкости разрушения содержание железа и кремния должно быть минимальным.


Никель образует нерастворимые фазы с медью и железом, уменьшает пластичность и прочность термически обрабатываемых сплавов, улучшает твердость и прочность при повышенных температурах и понижает коэффициент линейного расширения.


Совместное присутствие железа и никеля в сплавах системы Al-Cu-Mg обеспечивает повышение механических свойств при комнатной и повышенных температурах по сравнению со сплавами, содержащими либо железо, либо только никель.
Положительное влияние совместного содержания железа и никеля связано с образованием нерастворимой фазы FeNiAl9, в которой отсутствует медь.


В дюралюминах Д1, Д16 и др, содержащих железо и кремний в виде примесей, при введении никеля фаза FeNiAl9 не образуется.
Небольшие количества цинка (0,1—0,5 %) не влияют на механические свойства рассматриваемых сплавов при комнатной температуре и значительно понижают их жаропрочность. Примесь цинка в количестве 0,1—0,3 % увеличивает склонность к трещинообразованию при литье и сварке.


Бериллий в небольших количествах (около 0,005 %) предохраняет сплавы с высоким содержанием магния (1,5 % и более) от окисления при литье и термической обработке, не оказывая влияния на механические свойства как при комнатной, так и при повышенных температурах.


Бериллий входит в состав окисной пленки, состоящей в этих сплавах главным образом из окиси магния, способствует ее упрочнению и, следовательно, уменьшает дальнейшее окисление сплава.


Более высокое содержание в сплавах бериллия (0,1— 0,5 %) требует особых мер предосторожности при плавке и литье из-за его токсичности.


Литий увеличивает прочность при комнатной и повышенных температурах, понижает плотность и увеличивает модуль упругости, но снижает пластичность.


Хром, как и марганец, повышает температуру рекристаллизации сплавов. Выделения частиц, содержащих хром, имеют игольчатую форму и в большей мере, чем марганцовистые, снижают характеристики разрушения. Хром в присутствии марганца, железа и титана может выпадать в виде грубых составляющих фазы СгAl7. В промышленные сплавы типа дуралюмин хром не добавляют.
Титан, в алюминиевых сплавах применяется в основном для измельчения зерна литого металла. Природу способности титана измельчать литое зерно объясняют образованием в расплаве зародышей, служащих центрами кристаллизации. По данным одних авторов, эти зародыши — алюминид титана, по данным других авторов,— карбид титана. В присутствии бора такими зародышами будут частички борида титана.


Цирконий в небольших количествах, так же как и титан, является модификатором. Добавка циркония практически не влияет на прочностные свойства холоднодеформированных полуфабрикатов из сплавов, содержащих марганец, и несколько повышает их у сплавов без марганца. Цирконий аналогично марганцу, но при значительно меньшем содержании повышает температуру рекристаллизации сплава, что способствует получению нерекристаллизованной структуры и высокой прочности горячепрессованных полуфабрикатов.


Влияние циркония как антирекристаллизатора в сплаве Д16 при содержании менее 0,1 % незначительно. При концентрации циркония более 0,15 % отмечается появление первичных интерметаллидов с цирконием, увеличивается количество дефектов, выявляемых ультразвуковым контролем. Цирконий снижает сопротивление коррозии под напряжением.
Небольшие количества бора (0,005—0,01 %) измельчают зерно алюминия и его сплавов. Эффект модифицирования увеличивается в присутствии небольших количеств титана (0,01 %). Эти два элемента образуют соединение TiB2.














Режимы термической обработки конструкционных сплавов типа дуралюмин
СплавТемпература нагрева под закалку, °ССтарение
Температура, °СВремя, ч
Д1495—51020>96
Д16495—505 (листы)20>96
188—19311-13
485—503 (прессованные изделия)20>96
185—1956-8
Д19500—510 (листы)20120—240
185—19512-14
495—505 (прессованные изделия)20120—240
185—1958—10
ВД17495—505165—17515—17

Технологические свойства дюрали

Плакированные листы отличаются высокой коррозионной стойкостью,
прессованные изделия, штамповки и поковки — пониженной стойкостью. Прессованные
изделия из дюралюминия Д1 и Д16 в закаленном и
естественно состаренном состоянии при эксплуатационных нагревах выше 100°С
склонны к межкристаллитной коррозии; искусственное старение повышает
сопротивление коррозии. Неплакированные детали из дуралюминов следует подвергать
анодированию и защищать лакокрасочными покрытиями.

Сплавы хорошо свариваются точечной
сваркой и не свариваются плавлением из-за
высокой склонности к трещинообразованию. Все дуралюмины удовлетворительно обрабатываются резанием
(в закаленном и состаренном состоянии) и
химическим фрезерованием (размерным травлением). Обрабатываемость резанием в
отожженном состоянии плохая. Высокотемпературная пайка не применяется из-за опасности пережога.

Температура начала ковки Д16, Д16П — 460°C, конца — 380°C.

Дуралюмин широко применяют во всех
областях народного хозяйства, особенно в авиации. Сплав Д16 в виде листов и
прессованных полуфабрикатов — основной материал для силовых элементов конструкции самолетов (детали каркаса, обшивка, шпангоуты, нервюры, лонжероны, тяги управления) и других нагруженных конструкций.

Сплав Д19 применяют для тех же деталей, что и сплав Д16,
работающих в условиях эксплуатационных
нагревов до температуры 200—250°С, а также для изготовления заклепок. Сплав
Д1 используют для штамповки лопастей воздушных винтов, а также различных узлов
крепления. Сплав ВД17 применяют для изготовления лопаток
компрессора двигателей.







Связанные страницы:

www.metmk.com.ua

листовой прокат из Д16 после закалки и старения с плакировкой

     

Под маркой Д16АТ изготавливаются листы или плиты из дюралюминия Д16. Состояние материала поставки листового поката Д16АТ – твёрдое – после закалки и старения. Плакировка – нормальная.

 

Листы марки Д16АТ имеют наилучшие конструкционные показатели среди прочих видов поката из сплавов алюминия. В закалённом и естественно состаренном состоянии листы имеют наибольшую прочность в пределах до 80 ˚C, но так как при более высоких температурах механические показатели изделий из Д16Ат падают, в таких случаях применяется прокат их этого сплава после закалки и искусственного старения, которое, хотя и негативно сказывается на прочности материала, но предотвращает дальнейшую деградацию качеств в пределах о 120 ˚C.

 

Химические и электротехнические свойства Д16АТ (Д16Т)

 

Химический состав сплава, из которого изготавливаются листы Д16АТ эквивалентен Д16Т по ГОСТ 4784-97. Д16 – термоупрочняемый сплав, который можно облагородить до или после изготовления детали. Что касается механических свойств материала, то после закалки и естественного старения, материал прибавляет к прочности и твёрдости более чем в два раза, что видно из указанной таблицы. Теплопроводность же и электропроводность после закалки и старения падают где-то в 1,5 раза.

 

 

Плакировка

 

Листы Д16АТ покрываются нормально плакировкой из технического алюминия АД1, толщиной 2-4 % от толщины проката. Плакировка наносится с целью защитить материал от коррозии, к которой сплав склонен в обычных условиях, а при высоких температурах он ещё и склонен к образованию межкристаллитной коррозии. Плюсом применения Д16АТ является то, что его не надо больше термически обрабатывать, следовательно плакировка не будет нарушена в процессе обработки, что удешеви стоимость конечной продукции, за исключением случаев, когда может понадобиться более надёжная защита от коррозии в виде лакокрасочного покрытия или анодирования.

 

Виды проката Д16АТ – свойства материала

 

С маркировкой Д16АТ выпускаются только три вида металлопроката, не считая листов после закалки и искусственного старения (T1).

 

Под этой маркой выпускаются:

Учитывая склонность материала к коррозии, все листы без исключения из него выпускаются с нормальной плакировкой АД1пл.

 

 

Как применяются листы Д16АТ

 

Листы Д16АТ используются в качестве конструкционного материала и обшивки в авиастроении. Они обладают прекрасной конструкционной прочностью, лёгкостью, прочностью и высокой твёрдостью. Д16АТ – самый распространённый конструкционный сплав, поставляемый в виде листового проката.

 

Плиты Д16АТ или Д16Т используются также в авиационной промышленности, наряду с автомобильной промышленностью и машиностроением.

 

 

Д16АТ обладает лучшей конструкционной прочностью, чем более механически прочный сплав В95Т и не склонен к коррозии под напряжением. Он прекрасно проявляет свои свойства при температуре в пределах -230 – 120 ˚C.

 

Другие статьи >>

nfmetall.ru

Механические и технологические свойства проката дюрали



Прочность, пластичность плакированных листов, прессованых прутков и труб

Эффект полной термической обработки состоит из эффекта закалки (разность характеристик закаленного и отожженного сплава) и эффекта старения (разноть характеристик состаренного и закаленного сплава). У разных систем алюминиевых сплавов эффекты закалки и старения различны.


Старение — это термическая обработка, при которой в сплаве, подвергнутом закалке без полиморфного превращения, происходит распад пересыщенного твердого раствора. Явление старения алюминиевых сплавов открыл Вильм. Он установил, что сплав алюминия с медью и магнием, закаленным с 500°С в воде, после выдержки в течение 4 сут при комнатной температуре приобретает повышенные прочность и твердость, а пластичность его не изменяется. При повышении температуры процесс старения ускоряется.
Наибольшими эффектами закалки из дюралюминов обладает сплав Д16.
Для старения, протекающего в естественных условиях без подогрева, принят термин «естественное старение», а для старения, происходящего в условиях специального подогрева после закалки — «искусственное старение». Однако эти термины недостаточно точно характеризуют происходящие в процессе старения структурные превращения и нуждаются в уточнении.
Распад твердого раствора протекает, как правило, в несколько стадий — образование когерентных с матрицей зон ГП (Гинье-Престона) , затем частично когерентных метастабильных фаз и, наконец, некогерентных частиц стабильной фазы.
У некоторых сплавов естественного старения при комнатной температуре не происходит, и, чтобы оно началось, требуется специальный подогрев до сравнительно высоких температур. У других сплавов переход от естественного старения к искусственному (т. е. от зон к фазам) наступает и при комнатной температуре, правда, иногда при весьма длительных выдержках.

Сравнивая свойства дюралюминов после естественного и исскуственного старения, видно, что естествено состаренные сплавы имеют меньшую прочность, но не теряют пластичность по сравнению с отожжеными. Это связано с тем, что при температурах 20-100°C упрочнение происходит благодаря образованию зон ГП, а при более высоких температурах происходит выделение метастабильной фазы S’, (стабильная S -Al2CuMg). Дальнейшее повышение температуры и времени старения приводик к коагуляции метастабильных фаз и уменьшению прочностных свойств.

В серийном производстве для приемки и оценки качества полуфабрикатов по механическим свойствам сплав Д16 подвергают ускоренному старению при 100°С в течение нескольких часов (вместо того, чтобы в течение четырех суток ожидать завершения естественного старения при комнатной температуре). Этот прием вполне приемлем, так как в обоих случаях идет примерно один и тот же процесс зонного старения, при котором сплав имеет близкие прочностные свойства. При этом по границам уже происходит выделение частиц метастабильных фаз, что вызывает снижение коррозионной стойкости.[4],[5]


























Характеристики механических свойств плакированных листов (поперек прокатки)
СплавСостояние листовТолщина листов,

мм
σвσ0,2β, %
кгс/мм2
Д1Отожженные0,6—1,9≤2312
2,0—10,0≤2412
Закаленные и естественно состаренные0,5—1,9371915
2,0—10,0382015
Д16Отожженные0,5—1,9≤2310
2,0—10,0≤2410
Закаленные и естественно состаренные0,5—1,941,527,513
2,0—6,043,52811
6,1 — 10,043,52810
Нагартованные после закалкии естественно состаренные1,5—1,-943,53410
2,0—7,546,5358
Закаленные и искусственно состаренные0,5—0,740,0355
0,8—1,943,5385
2,0—6,045,5395
   Нагартованные после закалки и искусственно состаренные1,5—1,946433
2,0—6,049464
Д19Отожженные0,5—1,9≤2310
2,0—10,0≤2410
Закаленные и естественно состаренные0,5-1,940,526,513
2,0—6,042,52711
6,1 — 10,042,52710
Нагартованные после закалки и естественного старения1,5—1,943,53410
2,0—7,546,5358














Характеристики механических свойств прессованых прутков
Марка сплаваСостояние

материала

прутков при

изготовлении
Состояние

материала

образцов при

испытании
Диаметр прутков, ммВременное сопротивление σв,МПа
(кгс/мм2)
Предел текучести
σ0,2 ,МПа
(кгс/мм2)
Относительное

удлинение

β, %
 не менее 
Д1Без термической обработкиБез термической обработкиОт 8 до 300 включ.195 (20)110(11)12
Закаленное и естественно остаренноеОт 8 до 130 включ.375 (38)215 (22)12
Св. 130 до 300 включ.355 (36)195 (20)10
Закаленное и естественно состаренноеЗакаленное и

естественно

состаренное
От 8 до 100 включ.375 (38)215 (22)12
Д16Без термической обработкиБез термичес­кой обработкиОт 8 до 300 включ.245 (25)120(12)12
Закаленное и

естественно

состаренное
От 8 до 22 включ.390 (40)275 (28)10
Св. 22 до 130 включ.420 (43)295 (30)10
Св. 130 до 300 включ.410 (42)275 (28)8
Св. 300 до 400 включ.390 (40)245 (25)6
Закаленное и

естественно

состаренное
Закаленное и

естественно

состаренное
От 8 до 22 включ.390 (40)275 (28)10
Св. 22 до 100 включ.420 (43)296 (30)10



















Характеристики механических свойств труб в закаленном и естественно состаренном состоянии
СплавСпособ изготовления трубРазмеры, ммσвσ0,2δ, %
Толщина стенкиДиаметркгс/мм2
Не менее
Д1Прессованные≤53410
≥5≤120362012
>120382210
Катаные и тянутые<1,0≤22382013
1.5—6,0382014
До 1.023—50402312
1,5—5,0402313
>5>50402311
Д19Прессованные≤5 379
≥5≤120402612
>120432810
Катаные и тянутые<1.0≤22422613
1,5-5,0422614
≥523—50432912
50432910

Технологические свойства дюралюминов

Сплавы Д1, Д1ч, ВАДІ, Д18, В65 характеризуются хорошей пластичностью в горячем состоянии. Прессование и прокатку проводят при температурах выше 400°С для повышения прочностных свойств.


Горячая деформация при 300—350°С позволяет получить после закалки преимущественно рекристаллизованную структуру с повышенной пластичностью и пониженными прочностными свойствами по сравнению со свойствами материала с нерекристаллизованной структурой.






Рекомендуемые параметры ковки –штамповки

сплавов системы Аl‑Сu-Mg
Марка сплаваОборудованиеТ деформации °Cεдоп %
В числителе приведены значения для литой заготовки, в знаменателе — для прессованной.
Д1, Д1чПресс гидравлический470—37060/70
БД 17Молот или пресс механический450—350—/60
ВАД1, Д19чПресс гидравлический470—35060/60
Д16чМолот или пресс механический430—350—/50

Сплавы системы Аl–Сu–Mg имеют удовлетворительную пластичность в отожженном и свежезакаленном состояниях. Период времени после закалки, в котором сохраняется удовлетворительная технологическая пластичность, увеличивается с понижением температуры.




Период времени после закалки, в котором сохраняется удовлетворительная технологическая пластичность
Пеериод времениТемпература, °C
1,5 ч20
24 ч0
3 суток-5
5 сутокот -10 до -18


При изготовлении деталей длительного ресурса из сплавов Д16чТ, 1163Т деформацию в естественно состаренном состоянии ограничивают 2% для предотвращения снижения характеристик надежности. С этой же целью для деталей из этих сплавов, подлежащих искусственному старению, деформацию в свежезакаленном состоянии ограничивают 3%, а в естественно состаренном состоянии 1%

Сплавы системы Аl–Сu —Mg имеют хорошую обрабатываемость резанием в термообработанном состоянии и пониженную — в отожженном. Эти сплавы удовлетворительно обрабатываются химическим фрезерованием (размерным травлением).

Склонность к образованию трещин при сварке плавлением

Свариваемость дюралюминия ограничена, в основном, точеченой и роликовой сваркой. Промышленные сплавы типа дуралюмин Д1, Д16, Д18 практически не свариваются плавлением. Двойные сплавы Аl–Cu (до  5% Си) и тройные сплавы Аl–Cu–Mg, содержащие 2—5% Cu и 0,2—2%  Mg, или 3% Cu и 2,5—3% Mg, или 2—3% Cu и 4% Mg характеризуются высокой склонностью к трещинообразованию при застывании сварной ванны.
В эти составы вписываются промышленные сплавы Д18, В65, Д1, Д16, Д19П и ВД17.

Из тройных сплавов, имеющих пониженное трещинообразование при сварке, выделяются сплавы с 3,5—5% Cu и 2,5—4% Mg. Добавка 0,6% Mn значительно уменьшает склонность сплавов к образованию кристаллизационных трещин,. Сплавы, содержащие 3,5—6% Cu, 2—3% Mg и 0,6% Mn, отличаются удовлетворительной склонностью к трещинообразованию. В этой области находится сплав ВАД‑1 и частично сплав Д19.




Связанные страницы:

www.metmk.com.ua

Дюралюминий Д16АТ — основной материал клинков «Зброевы фальварак»Мастерская “Зброевы фальварак”

Уже как 7 лет, с момента создания нашего объединения и все эти семь лет, мы работаем с дюралюминием, а именно, с маркой дюраля: Д16АТ. Который, наряду со сталью 65г, стал для нас основным материалом клинков.

Д16АТ данный вид материала попал в наши руки в первые дни основания мастерской, из него и появились наши первые клинки. С давних пор, в мире ролевых игр и исторического фехтования, считается, что Д16АТ, это наилучший материал для «относительно» безопасного клинка.

Внешне при полировке, дюраль Д16АТ фактически невозможно отличить от полированного стального клинка. И только специалист может понять разницу между этими двумя металлами.

За всю историю использования клинкового оружия из дюраля, не было ни одной случая тяжелой травмы от его применения. В то время, как стальное клинковое оружие постоянно таит в себе угрозу получения травмы.

Дюраль или дюралюминий — сплав алюминия, основными легирующими элементами которого являются медь (4,4% массы), магний (1,5%) и марганец (0,5%). Дюраль листовая отличается высокой прочностью, достигающейся за счет термообработки: закалки и естественного или искусственного старения. Также листы дюралевые характеризуют высокая статическая прочность — до 450-500 МПа, высокая усталостная прочность и вязкость разрушения.

Алюминий — долговечный, высокопрочный и легкий, устойчивый к коррозии, деформации и воздействиям внешней среды, эстетичный и простой в обслуживании алюминий является одним из самых востребованных металлов в современной промышленности.

Первое применение дюралюминия — изготовление каркаса дирижаблей жесткой конструкции. Один из распространенных теперь сплавов был получен в промышленных масштабах в 1911 году в немецком городе Дюрене. Новый сплав, названный в честь города дюралюминием, вскоре стал известен во всем мире.

Дюралюминий — основной конструкционный материал в авиации и космонавтике….

А также, как понятно из нашей статьи, в производстве клинков для ролевых игр, исторического фехтования и прочего…

Под маркой Д16АТ изготавливаются листы или плиты из дюралюминия Д16. Состояние материала поставки листового поката Д16АТ – твёрдое – после закалки и старения. Плакировка – нормальная.

Листы марки Д16АТ имеют наилучшие конструкционные показатели среди прочих видов поката из сплавов алюминия. В закалённом и естественно состаренном состоянии листы имеют наибольшую прочность в пределах до 80 ˚C, но так как при более высоких температурах механические показатели изделий из Д16Ат падают, в таких случаях применяется прокат их этого сплава после закалки и искусственного старения, которое, хотя и негативно сказывается на прочности материала, но предотвращает дальнейшую деградацию качеств в пределах о 120 ˚C.

Химические и электротехнические свойства Д16АТ (Д16Т)

Химический состав сплава, из которого изготавливаются листы Д16АТ эквивалентен Д16Т по ГОСТ 4784-97. Д16 – термоупрочняемый сплав, который можно облагородить до или после изготовления детали. Что касается механических свойств материала, то после закалки и естественного старения, материал прибавляет к прочности и твёрдости более чем в два раза, что видно из указанной таблицы. Теплопроводность же и электропроводность после закалки и старения падают где-то в 1,5 раза.

Аналогам для производства клинкового оружия, может быть В95. Однако, на практике мы не использовали. Как вы можете увидеть по таблице, свойства Д16АТ и B95 схожи.

 

Клинки из дюраля значительно дешевле стальных, выглядят же, точно также как стальные. Прекрасный вариант для косплея, для ролевых игр, исторического фехтования и просто подарок.

7 лет работы доказывают верность моих утверждений!

Проходите в нашу галерею и смотрите, как это все выглядит: Оруженйная

 

zbroevy-falvarak.by

Алюминий Д16АМ – дюраль в отожжённом состоянии с плакировкой

     

Д16АМ – это дюралюминий марки Д16 с нормальной плакировкой, в отожжённом (мягком состоянии). Д16 – это термоупрочняемый дюралюминиевый сплав нормальной прочности. Маркировка АМ, после указания марки сплава, говорит о виде плакировки и состоянии материала проката. Маркировка А наносится на листы с нормальной плакировкой, а литера М указывает на мягкое состояние материала (после отжига).

 

Технологические, физические и химические свойства сплава Д16

 

Химический сплава Д16 описывается в ГОСТ4784-97. По прочности среди алюминиевых сплавов он уступает только В95. Однако, по конструкционной прочности он превосходит В95. Тепло и электропроводность указанного материала значительно ниже, чем у чистого алюминия, но превышает проводимость сталей.

 

 

Коррозионная стойкость

 

Сплав Д16 обладает склонностью к образованию межкристаллитной коррозии, в виду высокого содержание примесей. Особенно эта склонность начинает проявляться при эксплуатации деталей из указанного материала при температуре свыше 80 ˚C. В пределах этой эксплуатационной величины применяется сплав в естественно состаренном состоянии. А с повышением температуры, рекомендуется применять Д16 в состоянии после закалки искусственного старения.

 

Листы из Д16 плакируются нормальной плакировкой для защиты от коррозии и в нормальном состоянии. Д16АМ плакируется техническим алюминием марки АД1, слоем от 2 до 4 % от толщины проката. Дополнительной защитой от коррозии может служить анодирование или покрытие из лакокрасочного слоя.

 

Виды проката и механические свойства Д16АМ

 

Д16АМ – это маркировка для листового проката из дюралюминии Д16, выпускаемого в мягком состоянии и с нормальной плакировкой. В таком состоянии выпускаются:

Относительное удлинение у данных видов металлопроката составляет около 12 %
а твёрдость НВ 10-1 = 42 Мпа.

 

 

Применение проката Д16АМ

 

Д16М – это конструкционный сплав, профили из которого применяются для устройства нагруженных конструкций, в том числе в авиатехнике. Материал в отожжённом состоянии обладает большей пластичностью, хотя и меньшей прочностью. Однако, он поддаётся закалке и старению уже после производства необходимых форм.

 

Отожжённые ленты Д16АМ толщиной 0,5-0,7 мм — выпускаются шириной 1000-1600 мм, а ленты Д16АМ 0,7-10,5 мм — шириной 1000-2000 мм. Ленты и листы из этого сплава также служат в качестве конструкционного материала в авиационной промышленности и в других областях и где легко поддаются деформации, с возможностью последующей закалки и старения.

 

 

В ряду прочих сплавов Д16 в мягком состоянии, хотя и обладает меньшей прочностью, чем В95, но лучше деформируется и поддаётся последующей закалке и старению. После старения, сплав Д16 практически не уступает по механической прочности В95. При высоких температурах, после искусственного старения он теряет в прочности, но сохраняет лучшую стойкость к коррозии. Конструкционная прочность Д16 в твёрдом состоянии – выше, чем у В95. По этой причине Д16 является самым распространённым конструкционным сплавом алюминия.

Другие статьи >>

nfmetall.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о

Рубрики