Сплав алюминиевый АВ (авиаль) с магнием и кремнием коррозионностойкий - Inzhener-Info

: Категория: Сплавы алюминия с магнием и кремнием (коррозионностойкие)

Химический состав, % (ГОСТ 4784-74)
Al	Mg	Si	Cu	Mn	Fe	Zn	Ti	Cr	Прочие примеси
					Fe	Zn	Ti	Cr	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
σ_в, 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
σ_в, 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
σ_в, кгс/мм²	18	30	18	30	32 (34)**	30	32
σ_0,2, 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
σ_в, кгс/мм²	21	31	21	31	30	27	28
σ_0,2, 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				Пруток
Толщина, мм	2-10		20		Ø100
Состояние	Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное	Поперечное	Продольное	Поперечное	Продольное	Поперечное
σ_в, кгс/мм²	35	33,5	35	32	36	32
σ_0,2, 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
σ_в, кгс/мм²	25	33	35	31
σ_0,2, кгс/мм²	16	27,5	29	26
δ₅, %	23	15	13	10
σ_{0,2 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
σ_в, кгс/мм²	39,5	36,5	25	36,5	35,5	23,5
σ_0,2, 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
τ_ср, кгс/мм²	20
τ_ср/σ_в	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 (r_н = 0,1 мм)
K_t	4,0
σ_в^н, кгс/мм²	45,5
σ_в^н/σ_в	1,3

Ударная вязкость
Полуфабрикат	Профиль, пруток
Толщина (диаметр), мм	15
Состояние	Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
а_н, 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
K_t	1
σ_R, 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
K_t	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
σ_R, 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
Е_сж, 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
σ_в, кгс/мм²	25	37	50	35	40	45
σ_0,2, 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
σ_в, кгс/мм²	35	32	28	24	16
σ_0,2, 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
Электрические свойства
Плотность: 2700 кг/м³
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		Допустимая деформация за один нагрев, %
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% σ_в основного материала; закалка и старение после сварки повышают прочность сварного соединения до 90—95% σ_в 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.