Сплав алюминиевый Д1 (Д1ч) с медью и магнием (дуралюмин) конструкционный

Химический состав, %
(ГОСТ 4784-74)
Сплав Al Cu Mg Mn Fe Si Zn Ti Ni Прочие примеси
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 (σв, σ0,2) 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
σв, кгс/мм2 ≤25 34 36 36 38 38 36 43 38
σ0,2, 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
σв, кгс/мм2 ≤25 39 41 41 36 38 38 36 33
σ0,2, кгс/мм2 - 21 24  24  20  22  20  18 
δ5, % - - - - - - 12 6 5
δ10, % 10 13 12 11 12 10 - - -
Полуфабрикат Поковка Лист плакиро-
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
σв, кгс/мм2 36 34 32 37 38 38
σ0,2, 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
σв, кгс/мм2

42,7

40,8 41,82
sσв, кгс/мм2 3,6 2,3 2,36
σв (p=0,9), кгс/мм2 38 37,8 38,77
δ% 22,6 23,3 22,28
sδ% 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
Состояние Закаленный и естественно состаренный
Направление
вырезки
образца
Продольное
σпц, кгс/мм2 19 20 20 22 22 20
σ0,2, кгс/мм2 26 26 25 25 28 28
σпц. сж, кгс/мм2 20 - - - - -
σ0,2 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
τпц, кгс/мм2 13 13,5
τ0,3, кгс/мм2 18 19
τв, кгс/мм2 38 38
τср, 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
Kt 2,6
σнв, кгс/мм2 37
σнв/σв 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
анкгс·м/см2 3 3
ат. укгс·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
гладкий с кольцевой выточкой
Kt 1 2,2
R -1
v Гц 50
σR 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
Есж, 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
σв, кгс/мм2 46 46 58
σ0,2, 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
Плотность: 2800 кг/м3
Электрические свойства
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
Квыт
Отбортовка
Котб
Выдавка
Квыд, %
Гибка
rmin
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.

Диаграмма растяжения сплава Д1-Т при комнатной температуре

Диаграмма растяжения сплава Д1-Т при комнатной температуре (профиль тонкостенный)

Диаграмма растяжения сплава Д1-Т при комнатной температуре (штамповка лопасти)

Кривые продольной устойчивости сплава Д1-Т

Кривые продольной устойчивости сплава Д1-Т (тавровый профиль)

Кривые продольной устойчивости сплава Д1-Т (труба)

Кривые усталости при консольном изгибе с вращением сплава Д1

Влияние различных методов упрочнения на усталость сплава Д1-Т при консольном изгибе с вращением

Влияние чистоты поверхности на усталость сплава Д1-Т при консольном изгибе с вращением

Влияние выдержки при высоких температурах на предел прочности сплава Д1-Т

Obozn Tom4 1

Obozn Tom4 2

Obozn Tom4 3

Obozn Tom4 4