Сплав алюминиевый АВ (авиаль) с магнием и кремнием коррозионностойкий

Категория: Сплавы алюминия с магнием и кремнием (коррозионностойкие)
Химический состав, % (ГОСТ 4784-74)
Al Mg Si Cu Mn Fe Zn Ti Cr Прочие примеси
каждая сумма
не более
Основа 0,45-0,9 0,5-1,2 0,1-0,5 0,15-0,35 0,5 0,2 0,15 0,25 0,05 0,1
Механические свойства сплава АВ
Среди сплавов системы Al-Mg-Si сплав АВ отличается повышенным уровнем пределов прочности и текучести (при близких значениях удлинения) и незначительно превосходит сплавы АД35 по пределу выносливости.
Механические свойства при комнатной температуре
Механические свойства сплава АВ при растяжении (не менее)
Полуфабрикат Лист неплакированный
ГОСТ, ОСТ, ТУ ГОСТ 21631-76 ОСТ1 90166-75 ГОСТ 21631-76
Состояние Мягкий, отожженный Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный
Толщина, мм 0,5-5 5-10,5 0,5-0,6 0,6-3 3-5 5-10,5 0,3-0,4 0,4-5 5-10,5
Направление вырезки образца Поперечное
σв, кгс/мм2 15 15 20 20 20 18 30 30 30
δ10, % 20 15 18 20 18 16 (14)* 8 10 8 (7)*
Полуфабрикат Плита
ГОСТ, ОСТ, ТУ ГОСТ 17232-79
Состояние Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный
Толщина, мм 11-25 25-40 40-80 11-25 25-40 40-80
Направление вырезки образца Поперечное
σв, кгс/мм2 18 17 17 30 29 28
δ10, % 14 12 10 7 6 6
* В состоянии поставки лист без термообработки (свойства получены при испытании образцов в закаленном состоянии и естественно или искусственно состаренных соответственно).

Механические свойства при растяжении (не менее)
Полуфабрикат Профиль прессованный Пруток прессованный
ГОСТ, ОСТ, ТУ ОСТ190113-74 ГОСТ 21488-76 ГОСТ 5.772-71
Состояние Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный Закаленный и искусственно состаренный повышенной прочности Закаленный и искусственно состаренный*
Толщина, мм ≤125 5-300 55-170 170-250
Масса, кг -
Направление вырезки образца Продольное
σв, кгс/мм2 18 30 18 30 32 (34)** 30 32
σ0,2, кгс/мм2 - 23 - - 23 (25)** 23 23
δ5, % 14 10 14 12 8 (8)** 14 12
δ10, % - - - - - - -
Полуфабрикат Труба прессованная Труба катаная и тянутая Штамповка Поковка
ГОСТ, ОСТ, ТУ ГОСТ 18482-79 ГОСТ 18475-73 ОСТ1 90073-72
Состояние Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный Закаленный и искусственно состаренный
Толщина, мм >5 (стенка) Всех размеров - -
Масса, кг - <200 <1500
Направление вырезки образца Продольное Поперечное Продольное
σв, кгс/мм2 21 31 21 31 30 27 28
σ0,2, кгс/мм2 - 23 - - 22 - -
δ5, % 14 8 - - 12 4 10
δ10, % - - 14 8 - - -
* Рекристаллизованная структура.
** ГОСТ 5.772-71.
Механические свойства при растяжении в зависимости от направления вырезки образца
Полуфабрикат Профиль Полоса Пруток
  прессованные
Толщина, мм 2-10 20 Ø100
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное Поперечное Продольное Поперечное Продольное Поперечное
σв, кгс/мм2 35 33,5 35 32 36 32
σ0,2, кгс/мм2 31,5 29,5 32 29 32,5 28
δ10, % 11 12 14 13,5 14 12,5
Механические свойства при растяжении и сжатии
Полуфабрикат Лист неплакированный Профиль Штамповка
Толщина, мм 0,5-10,5 20 -
Масса, кг - ≤1500
Состояние Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Поперечное Продольное
σв, кгс/мм2 25 33 35 31
σ0,2, кгс/мм2 16 27,5 29 26
δ5, % 23 15 13 10
σ0,2 сж, кгс/мм2 - - 29 27
Влияние температуры закалочной среды (вода) на механические свойства при растяжении
Полуфабрикат Пруток
Диаметр, мм 100
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное Поперечное
Температура закалочной среды (вода), °С 20 60 100 20 60 100
σв, кгс/мм2 39,5 36,5 25 36,5 35,5 23,5
σ0,2, кгс/мм2 35 29,5 16,5 31,5 28 15,5
δ10, % 14 14,5 12 15 15,5 14,5

Механические свойства сплава АВ при срезе
Полуфабрикат Профиль
Толщина, мм ≤125
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
τср, кгс/мм2 20
τср/σв 0,57
Чувствительность к концентрации напряжений при растяжении
Полуфабрикат Пруток, профиль
Толщина (диаметр), мм 20
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
Форма образца Круглый с кольцевой выточкой (rн = 0,1 мм)
Kt 4,0
σвн, кгс/мм2 45,5
σвн/σв 1,3
Ударная вязкость
Полуфабрикат Профиль, пруток
Толщина (диаметр), мм 15
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
ан, кгс·м/см2 3,5
Пределы выносливости (N = 2·107 циклов)
Полуфабрикат Профиль
Толщина, мм 20
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
Вид испытания Консольный изгиб с вращением Изгиб в одной плоскости
v, Гц 50 25
R -1
Форма образца Круглый гладкий Плоский гладкий
Kt 1
σR, кгс/мм2 11 10
Пределы выносливости (N = 2·107 циклов) в зависимости от состояния поверхности и среды испытания
Полуфабрикат Профиль
Толщина, мм 20
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
Вид испытания Консольный изгиб с вращением
v, Гц 50
R -1
Форма образца Цилиндрический гладкий
Kt 1
Состояние поверхности После шлифования После шлифования, анодирования и лакокрасочного покрытия После шлифования и вибронаклепа После шлифования и выдержки 3 мес в растворе 3% NaCl + 0,1% H2O2 После шлифования, анодирования, лакокрасочного покрытия и выдержки 3 мес в растворе 3% NaCl + 0,1% H2O2
Среда испытания Воздух Под каплей 0,001% раствора NaCl Воздух Под каплей 0,001% раствора NaCl Воздух
σR, кгс/мм2 11 7,5 11 11 14 7 11

Упругие свойства
Полуфабрикат Профиль, пруток, поковка, штамповка
Толщина, мм Все размеры
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
Е, кгс/мм2 7100
Есж, кгс/мм2 7250
G, кгс/мм2 2700
μ 0,32
Механические свойства при низких температурах
Механические свойства при растяжении
Полуфабрикат Лист неплакированный Пруток, профиль
Толщина (диаметр), мм 1-2 20
Состояние Закаленный и естественно состаренный Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Поперечное Продольное
Температура испытания, °С 20 -196 -253 20 -70 -196
σв, кгс/мм2 25 37 50 35 40 45
σ0,2, кгс/мм2 16 20 26 32 38 43
δ10, % 23 30 28 12 13 14
Механические свойства при высоких температурах
Механические свойства при растяжении
Полуфабрикат Профиль, пруток прессованные
Толщина (диаметр), мм 20
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца Продольное
Температура испытания, °С 20 100 150 200 250
σв, кгс/мм2 35 32 28 24 16
σ0,2, кгс/мм2 32 29 26 22 13
δ10, % 12 12 13 12 12

Коррозионные свойства сплава АВ
Сплав обладает повышенной коррозионной стойкостью в закаленном и естественно состаренном состоянии, склонность к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию отсутствует. В искусственно состаренном состоянии сплав склонен к межкристаллитной коррозии, не склонен к коррозионному растрескиванию. По коррозионной стойкости сплав АВ уступает другим сплавам этой системы (АД31, АДЗЗ и АД35). Защита от коррозии в зависимости от назначения детали осуществляется, анодно-окисными, химическими и лакокрасочными покрытиями.
Физические свойства сплава АВ
Плотность: 2700 кг/м3
Электрические свойства
Полуфабрикат Все полуфабрикаты
Состояние Закаленный и естественно (искусственно) состаренный
ρ·106, Ом·см. 3,70
Теплофизические свойства
Полуфабрикат Все полуфабрикаты
Состояние Закаленный и естественно (искусственно) состаренный
Температура испытания, °С 25 100 200 300 400 100-200 200-300 20-100 20-200 20-300
λ, Вт/м·град 176 180 184 188 - - - - - -
с, кДж/кг·град - 0,797 0,88 0,964 1,09 - - - - -
α·106 1/град - - - - - 25,1 27,6 23,5 24,3 25,4
Технологические данные
Термическая обработка
Сплав упрочняется естественным и искусственным старением. Отжиг полуфабрикатов для получения высокой пластичности следует производить при температуре 380—420°С в течение 10—60 мин, охлаждение со скоростью 30 град/час до 260°С, далее на воздухе. Для снятия технологического наклепа, полученного в результате холодной деформации, отжиг производится при температуре 350—370°С в течение 2—4 час, охлаждение на воздухе.
Режимы закалки и искусственного старения
Полуфабрикат Лист, плита, пруток, штамповка, поковка, труба Профили для вертолетных конструкций
Температура закалки, °С 510-530
Состояние Закаленный и искусственно состаренный
Температура старения, °С 160-170 150-165
Продолжительность старения, час 10-12 8-10
Горячая обработка давлением
Сплав деформируется в горячем и холодном состоянии. Пластичность сплава при температуре обработки давлением высокая. Во избежание получения крупнокристаллической структуры прессование полуфабрикатов следует производить при температурах 480—500°С. В отожженном состоянии пластичность хорошая, в закаленном и искусственно состаренном — удовлетворительная.
Режимы деформации
Температура нагрева под деформацию Температурный интервал деформации Допустимая деформация за один нагрев, %
°С
470-420 470-350 80
Свариваемость
Сплав удовлетворительно сваривается точечной, роликовой и аргоно-дуговой сваркой. Аргоно-дуговая сварка производится с применением присадочной проволоки Св-АК5. Прочность сварных соединений составляет 60—70% σв основного материала; закалка и старение после сварки повышают прочность сварного соединения до 90—95% σв основного материала.
Механическая обработка
Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии неудовлетворительная, в закаленном и состаренном (естественно и искусственно) состоянии — удовлетворительная.

Применение
Для деталей самолетов и двигателей, при изготовлении которых от материала требуется высокая пластичность в холодном и горячем состоянии и высокая коррозионная стойкость; для лопастей вертолетов, штампованных и кованых деталей сложной формы.

Чувствительность к перекосу образцов с кольцевым надрезом сплава АВ

Кривые усталости при консольном изгибе гладких образцов сплава АВ

Кривые усталости при чистом изгибе гладких образцов сплава АВ

Obozn Tom4 1

Obozn Tom4 2

Obozn Tom4 3

Obozn Tom4 4