Алюминиевый сплав Д1 дуралюмин конструкционный - Inzhener-Info

: Категория: Конструкционные

Химический состав, % (ГОСТ 4784-74)
Сплав	Al	Cu	Mg	Mn	Fe	Si	Zn	Ti	Ni	Прочие примеси
					Fe	Si	Zn	Ti	Ni	каждая	сумма
					не более
Д1	Основа	3,8-4,8	0,4-0,8	0,4-0,8	0,7	0,7	0,3	0,1	0,1	0,05	0,1
Д1ч.*	Основа	3,8-4,8	0,4-0,8	0,4-0,8	0,4	0,5	0,3	0,1	0,1	0,05	0,1
* ОСТ1 90048-77 (суммарное содержание железа и кремния в сплаве Д1ч. ≤0,7).

Механические свойства сплава Д1 (Д1ч.)
Сплав обладает более низкими характеристиками прочности (σ_в, σ_0,2) и более высокой пластичностью, чем сплав Д16-Т. Мало чувствителен к концентрации напряжений при статических нагрузках. Сплав Д1ч. имеет более высокую вязкость разрушения по сравнению со сплавом Д1.

Механические свойства сплава Д1 при растяжении (не менее)
Полуфабрикат	Профиль прессованный					Пруток прессованный
ГОСТ, ОСТ	ОСТ1 90113-74					ГОСТ 21488-76		ГОСТ 5.772-71; ГОСТ 21488-76
Толщина, мм	Все размеры	≤10		10-20		5-130	130-300	55-300	55-250
Состояние	Мягкий, отожженный	Закаленный и естественно состаренный						Закаленный, состаренный, повышенной прочности преимущественно нерекристаллизованной структурой	Закаленный и естественно состаренный (с рекристаллизованной структурой)
Направление вырезки образца	Продольное
σ_в, кгс/мм²	≤25	34	36	36	38	38	36	43	38
σ_0,2, кгс/мм²	-	20	22	21	23	22	20	28	22
δ₅, %	-	-	-	12	12	12	10	10	14
δ₁₀, %	12	12	12	-	-	-	-	-	-

Механические свойства сплава Д1 при растяжении (не менее)
Полуфабрикат	Труба прессованная						Штамповка
ГОСТ, ОСТ	ОСТ1 90038-71				ГОСТ 18482-73		ОСТ1 90073-72
Толщина, мм	≤70	≤22	22-50	>50	≤125	>120	-
Масса, кг	-	-			-		≤200
Состояние	Мягкий, отожженный	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное						Продольное	Поперечное	Высотное
σ_в, кгс/мм²	≤25	39	41	41	36	38	38	36	33
σ_0,2, кгс/мм²	-	21	24	24	20	22	20	18	-
δ₅, %	-	-	-	-	-	-	12	6	5
δ₁₀, %	10	13	12	11	12	10	-	-	-

Полуфабрикат	Поковка			Листплакиро- ванный (А)		Лопасти штампованные*
ГОСТ, ОСТ	ОСТ1 90073-72			ОСТ1 90070-72; ГОСТ 21631-76		ОСТ В1 94000-70
Толщина, мм	-			0,5-1,9	1,9-10	-
Масса, кг	≤700			-		-
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное	Поперечное	Высотное	Поперечное		Продольное
σ_в, кгс/мм²	36	34	32	37	38	38
σ_0,2, кгс/мм²	-	-	-	19	20	25
δ₅, %	10	5	4	-	-	15
δ₁₀, %	-	-	-	15	15	-
* Из сплава Д1ч.

Параметры распределения показателей прочности и пластичности
Полуфабрикат	Штамповка лопасти*
Масса, кг	≤50	≤70	≤100
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
σ_в, кгс/мм²	42,7	40,8	41,82
s_σв, кгс/мм²	3,6	2,3	2,36
σ_в(p=0,9), кгс/мм²	38	37,8	38,77
δ, %	22,6	23,3	22,28
s_δ, %	3,34	3,02	3,29
δ (p=0,9), %	18,34	19,4	18,07
* Д1ч.

Механические свойства при растяжении, сжатии
Полуфабрикат	Профиль	Пруток	Труба прессованная			Штамповка лопасти*
Диаметр, мм	-	≤50	≤22	22-50	>50	Всех размеров
Толщина, мм	≤10	-	≤5 (стенка)	≤5 (стенка)	Стенка всех толщин	Всех размеров
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
σ_пц, кгс/мм²	19	20	20	22	22	20
σ_0,2, кгс/мм²	26	26	25	25	28	28
σ_{пц. сж}, кгс/мм²	20	-	-	-	-	-
σ_{0,2 сж}, кгс/мм²	28	-	-	-	-	-
* Д1ч.

Свойства сплава Д1 при кручении, срезе
Полуфабрикат	Штамповка, поковка	Пруток
Толщина, мм	Всех размеров	Диаметр 30
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
τ_пц, кгс/мм²	13	13,5
τ_0,3, кгс/мм²	18	19
τ_в, кгс/мм²	38	38
τ_ср, кгс/мм²	27	27

Чувствительность к концентрации напряжений
Полуфабрикат	Профиль
Толщина, мм	2-5
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
Форма образца	Плоский с отверстием
K_t	2,6
σ^н_в, кгс/мм²	37
σ^н_в/σ_в	0,98

Ударная вязкость и работа разрушения образца с трещиной при ударном изгибе
Полуфабрикат	Штамповка, поковка	Штамповка лопасти
Толщина, мм	Всех размеров
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
а_н, кгс·м/см²	3	3
а_{т. у}, кгс·м/см²	-	2

Пределы выносливости
Полуфабрикат	Штамповка лопасти
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
Вид испытания	Консольный изгиб с вращением
Форма образца	Круглый
Форма образца	гладкий	с кольцевой выточкой
K_t	1	2,2
R	-1
v, Гц	50
σ_R	14	7

Упругие свойства сплава Д1
Полуфабрикат	Профиль, пруток, штамповка, поковка
Толщина, мм	Всех размеров
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
Е, кгс/мм²	7200
Е_сж, кгс/мм²	7300
G, кгс/мм²	2700
μ	0,32

Механические свойства при низких температурах Механические свойства при растяжении
Полуфабрикат	Штамповка
Толщина, мм	Все размеры
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
Температура испытания, °С	+20	-70	-196
σ_в, кгс/мм²	46	46	58
σ_0,2, кгс/мм²	28	31	38
δ₅, %	21	25	23

Коррозионные свойства сплава Д1
Неплакированные полуфабрикаты из сплава Д1-Т обладают пониженной коррозионной стойкостью. Сопротивление коррозионному растрескиванию, межкристаллитной и расслаивающей коррозии зависит от скорости охлаждения при закалке, вида и толщины полуфабриката. Детали из сплава Д1-Т толщиной до 8 мм, закаленные со скоростью не ниже критической, не склонны к коррозионному растрескиванию, межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Детали из сплава Д1-Т толщиной более 8 мм склонны к коррозионному растрескиванию; межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Поверхностные слои крупногабаритных деталей (толщиной более 8 мм) имеют более высокую коррозионную стойкость, чем сердцевина. Нагревы до температуры выше 100°С вызывают склонность сплава Д1-Т к коррозионному растрескиванию, межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Плакированные листы из сплава Д1-Т обладают повышенной коррозионной стойкостью. Защита от коррозии в зависимости от назначения детали осуществляется анодно-окисными, химическими и лакокрасочными.

Физические свойства сплава Д1
Электрические свойства
Плотность: 2800 кг/м³
Полуфабрикат				Все полуфабрикаты
Состояние				Закаленный и естественно состаренный
ρ·10⁶, Ом·см.				5,4

Теплофизические свойства
Полуфабрикат	Все полуфабрикаты
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Температура испытания, °С	25	100	200	300	400	-50..20	20-100	20-200	20-300	100-200	200-300
λ, Вт/м·град	117	130	151	172	174	-	-	-	-	-	-
с, кДж/кг·град	-	0,922	0,964	1,0	1,05	-	-	-	-	-	-
α·10⁶ 1/град	-	-	-	-	-	21,8	22,9	24	25	25,1	27

Технологические данные
Термическая обработка (инструкция ВИАМ №904-67)
Сплав подвергается закалке в воде с температуры 495—510°С с последующим естественным старением в течение 4 суток. Отжиг может проводиться по двум режимам: первый — при температуре 380—420°С, охлаждение на воздухе (обеспечивает более высокую пластичность), второй — при температуре 350—370°С, охлаждение на воздухе или в воде. Обработка плакированного материала на возврат производится по режиму: температура нагрева 240—250°С, выдержка 20—45 сек.

Горячая обработка давлением
Сплав деформируется в горячем и холодном состояниях. Из него изготовляются все виды полуфабрикатов. Охлаждение после деформации — на воздухе.

Режимы ковки в прессованном состоянии
Температура нагрева под деформацию, °С	Температурный интервал ковки, °С	Допускаемая степень деформации за один нагрев, %	Оборудование
470-420	450-380	60	Молот
470-420	470-400	70	Пресс

Штампуемость (показатели штампуемости)
Вытяжка К_выт	Отбортовка К_отб	Выдавка К_выд, %	Гибка r_min
1,8-1,9	1,35-1,55	15-20	(0,8-1,0) s*
* s - толщина листа, мм

Свариваемость
Сплав хорошо сваривается точечной сваркой.
Механическая обработка
Обрабатываемость резанием хорошая.

Применение
Для изготовления лопастей воздушных винтов (штамповки); для других элементов конструкций могут применяться листы, трубы, профили и пр.