Вы здесь: Разделы

Материалы

Деформируемые алюминиевые сплавы

Сплавы алюминия с медью и магнием (дуралюмины)

конструкционные

Сплав алюминиевый Д19 (Д19ч., Д19П) с медью и магнием (дуралюмин) конструкционный

Подробности: Категория: Конструкционные; Просмотров: 425

**Химический состав, %**
(ОСТ1 90048-77)
Сплав	Al	Cu	Mg	Mn	Be	Fe	Si	Ti	Zn	Прочие примеси
						Fe	Si	Ti	Zn	каждая	∑
						не более
Д19	Основа	3,8-4,3	1,7-2,3	0,5-1,0	0,0002-0,005	0,5	0,5	0,1	0,1	0,05	0,1
Д19ч.	Основа	3,8-4,3	1,7-2,3	0,4-0,9	0,0002-0,005	0,3	0,2	0,1	0,1	0,05	0,1
Д19П	Основа	3,2-3,7	2,1-2,6	0,5-0,8	0,0002-0,005	0,3	0,3	0,1	0,1	0,05	0,1

**Механические свойства сплава Д19 (Д19ч.)**
Сплавы Д19, Д19ч. по свойствам близки к сплавам Д16, Д16ч.; несколько уступают (на ~10%) им по показателям d(2l)/dN, K^y_c, σ_нетто (как для листов, так и для прессованных панелей). Некоторое преимущество сплав Д19 (по сравнению с Д16) имеет в условиях продолжительных нагревов при температурах выше 150°С. Так, после нагрева в течение 1000 час при 175°С сплав Д19-Т сохраняет исходные значения σ_в (при некотором повышении предела текучести), тогда как у Д16 σ_в снижается на ~18%. Прессованные полуфабрикаты сплава Д19 в закаленном состоянии после искусственного старения имеют такие же показатели скорости роста трещины усталости, как и в закаленном состоянии после естественного старения. Искусственное старение листов снижает сопротивление росту усталостной трещины и остаточную прочность.

**Механические свойства при комнатной температуре**
Механические свойства сплава Д19 при растяжении (не менее)
Полуфабрикат	Лист плакированный (нормальная толщина слоя)
ГОСТ, ОСТ, ТУ	ОСТ1 90166-75	ОСТ1 90070-72 ОСТ1 90246-77		ОСТ1 90166-75	ОСТ1 90070-72 ОСТ1 90246-77			ОСТ1 90070-72 ОСТ1 90246-77
Толщина, мм	0,3-0,4	0,4-1,9	1,9-10,5	0,3-0,4	0,4-1,9	1,9-6	6-10,5	1,5-1,9	1,9-7,5
Состояние	Мягкий, отожженный			Закаленный и естественно состаренный				Закаленный и естественно состаренный, нагартованный
Направление вырезки образца	Поперечное
σ_в, кгс/мм²	≤25	≤23	≤24	40	40,5	42,5	42,5	43,5	46,5
σ_0,2, кгс/мм²	-	-	-	25,5	26,5	27	27	34	35
δ₁₀, %	10	10	10	13	13	11	10	10	8

Полуфабрикат	Лист плакированный (утолщенная плакировка)
ГОСТ, ОСТ, ТУ	ОСТ1 90166-75	ОСТ1 90070-72 ОСТ1 90246-77		ОСТ1 90166-75	ОСТ1 90070-72 ОСТ1 90246-77
Толщина, мм	0,3-1,4	0,4-1,9	1,9-10,5	0,3-0,4	0,4-1,9	1,9-4
Состояние	Мягкий, отожженный			Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
σ_в, кгс/мм²	≤25	≤23	≤24	36	36	40,5
σ_0,2, кгс/мм²	-	-	-	22,5	22,5	26,5
δ₁₀, %	10	10	10	13	13	13

Механические свойства сплава Д19 при растяжении (не менее)
Полуфаб- рикат	Профиль					Панель		Пруток			Проволока (Д19П)
Полуфаб- рикат	прессованные										Проволока (Д19П)
ГОСТ, ОСТ, ТУ	ОСТ1 90113-74					ОСТ1 90177-75		ОСТ1 90174-75			ОСТ1 90195-75
Толщина, мм	≤125	≤5	5-10	10-20	20-40	Ширина полотна до 1000 мм		≤22	22-130	130-300	1,6-6	6,1-8
Состояние	Мягкий, отож- женный	Закаленный и естественно состаренный *				Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное						Попе- речное	Продольное
σ_в, кгс/мм²	≤25	40 (38)	42 (40)	43 (41)	45 (43)	43	40	40	43	42	-	-
σ_0,2, кгс/мм²	-	30 (26)	30 (26)	31 (29)	32 (30)	32	30	28	30	28	-	-
δ₅, %	12	-	-	10 (10)	10 (10)	-	-	10	10	8	-	-
δ₁₀, %	12	10 (10)	10 (10)	-	-	10	7	-	-	-	-	-
τ_ср, кгс/мм²	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	28	27
* В скобках указаны свойства в отожженном состоянии.

Механические свойства сплава Д19 при растяжении (не менее)
Полуфабрикат	Плита горячекатанная плакированная (технологическая плакировка)
ГОСТ, ОСТ, ТУ	ГОСТ 17232-71
Толщина, мм	12-25	25-40	40-70	70-80
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
σ_в, кгс/мм²	43	40	38	35
σ_0,2, кгс/мм²	28	26	25	25
δ₁₀, %	7	5	4	3

Механические свойства при растяжении (не менее) полуфабрикатов, прошедших перезакалку и старение из состояний (мягкое, отожженное или закаленное после естественного старения) на заводе-потребителе
Полуфабрикат	Лист плакированный
Полуфабрикат	нормальная толщина				утолщенная плакировка
ГОСТ, ОСТ, ТУ	ОСТ1 90166-75	ОСТ1 90070-72			ОСТ1 90166-75	ОСТ1 90070-72
Толщина, мм	0,3-0,4	0,4-1,9	1,9-6	6-10,5	0,3-0,4	0,4-1,9	1,96-4
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
σ_в, кгс/мм²	38,5	39	41	41	34,5	34,5	39
σ_0,2, кгс/мм²	24	25	25,5	25,5	21	21,5	25
δ₁₀, %	13	14	12	10	13	13	13

Механические свойства сплава Д19 в зависимости от направления вырезки образца (не менее)
Полуфабрикат	Плита плакированная (технологическая плакировка) горячекатанная
Толщина, мм	40-70
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное	Высотное
σ_в, кгс/мм²	38	35
σ_0,2, кгс/мм²	25	-
δ₅, %	4	3

Механические свойства сплава Д19 при растяжении, сжатии
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины		Панель		Профиль
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины		прессованные
Толщина, мм	2-4		7,5 (полотно)		≤5
Состояние	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное		Продольное
σ_в, кгс/мм²	44	45	48	49	46
σ_{0,2 сж}, кгс/мм²	31	40	35	45	34
σ_пц, кгс/мм²	27	35	30	40	30
σ_{пц сж}, кгс/мм²	29	38	30	41	30
σ_{0,2 сж}, кгс/мм²	33	42,5	35	45	34
δ₁₀, %	16	6,5	10	5,5	12

Механические свойства при кручении и срезе
Полуфабрикат	Пруток прессованный
Диаметр, мм	20
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
τ_пц, кгс/мм²	13
τ_0,3, кгс/мм²	18
τ_в, кгс/мм²	37
τ_ср, кгс/мм²	29

Чувствительность к концентрации напряжений при нагрузке
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	2-4
Состояние	Закаленный и естественно состаренный		Закаленный и искусственно состаренный
Форма образца	Плоский
Форма образца	гладкий	с отверстием	гладкий	с отверстием
Направление вырезки образца	Поперечное
K_t	1	2,6	1	2,6
σ_в, кгс/мм²	44-46	-	47	-
σ_в^н, кгс/мм²	-	40,5-41,5	-	46
σ_в^н/σ_в	-	0,9-0,92	-	0,96

Работа разрушения образца с трещиной
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	2
Состояние	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
а_{т. у}, кгс·м/см²	0,8-1,0	0,3-0,4

Вязкость разрушения при плоском напряженном состоянии и остаточная прочность
Сплав	Д19		Д19ч.
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины		Панель прессованная
Толщина, мм	4		7,5 (полотно)
Состояние	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный
Ориентация образца и трещины	Продольное, поперечное
Толщина образца, мм	4		7,5
Ширина образца, мм	200(2l/B = 0,3)		100(2l/B = 0,35)
σ_0,2, кгс/мм²	33	41-44	41,5
K_{I с}кгс/мм²	160-175	135-155	140-160
σ^тр_нетто кгс/мм²	22-24	22-24	27-33
σ^тр_брутто кгс/мм²	16-18	16-18	18-22

Скорость роста трещины усталости
(σ^брутто_max = 8 кгс/мм²; v = 3 Гц; R = 0,1)
Сплав		Д19		Д19ч.
Полуфабрикат		Лист плакированный		Панель прессованные
Толщина, мм		4		7,5
Состояние		Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный
Ориентация образца и трещины		Продольное, поперечное
Толщина образца, мм		4		7,5
Ширина образца, мм		100		100
σ_0,2, кгс/мм²		34	44	37	45
ΔК, кгс/мм^3/2	40	d(2l)/dN* мм/кцикл
		0,6	0,7	0,5	0,5
	50	1,0	1,5	0,9	1,1
	60	1,3	3,3	1,5	1,6
* Средние значения.

Пределы выносливости (N = 2·10⁷ циклов)
Полуфабрикат	Пруток прессованный
Диаметр, мм	20-30
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Продольное
Вид испытания	Консольный изгиб с вращением (v = 50 Гц)
Форма образца	Круглый
	гладкий	с кольцевой выточкой
K_t	1	2,2
R	-1
σ_R, кгс/мм²	16	9

Влияние длительного нагрева на работу разрушения * при комнатной температуре
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	1,5-2
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
Температура нагрева, °С	125			135			150
Продолжительность нагрева, час	100	500	1000	100	500	1000	100	500	1000	2500
а_{т. у.}, кгс·м/см²	1,05	0,95	0,8	0,98	0,84	0,54	-	0,47	0,44	0,43

Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	1,5-2
Состояние	Закаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
Температура нагрева, °С	125			135			150
Продолжительность нагрева, час	100	500	1000	100	500	1000	100	1000	2500
а_{т. у.}, кгс·м/см²	0,42	0,42	0,42	0,41	0,38	0,38	0,48	0,41	0,43
* Результаты испытания одного листа.

Упругие свойства
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины			Профиль, пруток прессованные
Толщина, мм	≤2	2-6	6-10	Все размеры
Состояние	Закаленный и естественно (искусственно) состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное			Продольное
Е, кгс/мм²	6850	6950	7000	7200
Е_сж, кгс/мм²	7000	7100	7200	7350
G, кгс/мм²	-	-	-	2700
μ	-	-	-	0,33

**Механические свойства при низких температурах**
Механические свойства при растяжении
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	2
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
Температура испытания, °С	20	-70	-196
σ_в, кгс/мм²	44	48	55
σ_0,2, кгс/мм²	30	37	42
δ_11,3√F, %	20	23	26

**Механические свойства при высоких температурах**
Механические свойства при растяжении
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	2
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
Температура испытания, °С	20	100	150	175	200	250	300
σ_в, кгс/мм²	44	42	39	37	34	27	18
σ_0,2, кгс/мм²	30	28	27	26	25	22	15
σ_пц, кгс/мм²	20	-	14	14	13	-	-
δ_11,3√F, %	18	16	16	16	-	-	-

Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины					Профиль прессованный
Толщина, мм	2					≤5
Состояние	Закаленный и искусственно состаренный					Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное					Продольное
Температура испытания, °С	20	125	150	175	200	20	200	250	300
σ_в, кгс/мм²	45	40	39	38	33	46	38	28	18
σ_0,2, кгс/мм²	40	36	35	34	30	34	29	24	15
σ_пц, кгс/мм²	35	-	-	-	-	30	19	15	7
δ_11,3√F, %	6,5	8	8	10	14	12	15	15	18

Влияние длительных нагревов на механические свойства листов при температуре нагрева
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	2
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное
Температура нагрева и испытания, °С	125			150			175		200
Продолжительность нагрева, час	100	1000	2500	100	1000	2500	100	200	100
σ_в, кгс/мм²	41	41	39	40	40	37	35	33	32
σ_0,2, кгс/мм²	26	30	30	30	35	34	30	30	-
δ_11,3√F, %	18	17	14	16	8	8	9	10	11

Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины
Толщина, мм	2
Состояние	Закаленный и искусственно состаренный						Закаленный и естественно состаренный нагартованный
Направление вырезки образца	Поперечное
Температура нагрева и испытания, °С	125			150			200
Продолжи- тельность нагрева, час	100	1000	2500	100	1000	2500	100
σ_в, кгс/мм²	41	41	40	39	39	37	33
σ_0,2, кгс/мм²	36	36	34	35	35	34	-
δ_11,3√F, %	7	7	7	7	8	9	9

Влияние длительных нагревов на механические свойства проволоки при температурах нагрева
Полуфаб- рикат	Проволока
Диаметр, мм	4-6
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Температура нагрева и испытания, °С	100		125				150				175		200	250
Продолжи- тельность нагрева, час	100	200	100	1000	10000	20000	100	1000	10000	20000	100	200	100	20
τ_ср, кгс/мм²	27,5	27,5	27	27	25	23	27	26	19	18	25	23	17	13
σ_в, кгс/мм²	43,5	43,5	43	-	-	-	41	-	-	-	38,5	38	26	21
δ₁₀, %	20	20	22	-	-	-	21	-	-	-	18	16	11	16

Пределы ползучести и длительной прочности
Полуфабрикат	Лист плакированный нормальной толщины					Профиль прессованный
Толщина, мм	2					≤5
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное				Продольное
Температура испытания, °С	150	175	200	250	200	250
σ_0,2/20, кгс/мм²	-	-	12	-	-	6,5
σ_0,2/50, кгс/мм²	-	16	9	3,5	12	-
σ_0,2/100, кгс/мм²	18	13,5	8	-	-	-
σ₁₀, кгс/мм²	-	-	25	-	-	12
σ₂₅, кгс/мм²	-	-	-	-	24	-
σ₅₀, кгс/мм²	-	28	21	-	-	-
σ₁₀₀, кгс/мм²	32	23	18	-	-	-
σ₁₀₀₀, кгс/мм²	25	17	12	-	-	-

Упругие свойства
Полуфаб- рикат	Лист плакированный нормальной толщины					Профиль прессованный
Толщина, мм	2					5
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Направление вырезки образца	Поперечное					Продольное
Температура испытания, °С	100	125	150	175	200	100	125	150	175	200	250	300
Е, кгс/мм²	6700	6600	6500	6250	5900	6800	6700	6500	6300	6100	5800	5100
Е_сж, кгс/мм²	6800	6700	6600	6350	-	-	-	-	-	-	-	-

**Коррозионные свойства сплава Д19 (Д19ч.-Т)**
Неплакированные полуфабрикаты из сплава Д19 и Д19ч.-Т обладают пониженной коррозионной стойкостью. Сопротивление коррозионному растрескиванию, склонность к межкристаллитной и расслаивающей коррозии зависят от скорости охлаждения при закалке, вида и толщины полуфабриката. Сплав Д19-Т не склонен к коррозии под напряжением после следующих технологических и эксплуатационных нагревов: Однако после таких нагревов сплав имеет повышенную чувствительность к межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Плакированные листы из сплава Д19-Т обладают повышенной коррозионной стойкостью. В закаленном и искусственно состаренном состоянии сплав не склонен к коррозии под напряжением, но склонен к расслаивающей и межкристаллитной коррозии. Для защиты от коррозии в зависимости от назначения детали применять анодно-окисные, химические и лакокрасочные покрытия.

**Физические свойства сплава Д19**
Плотность: 2760 кг/м³
Электрические свойства
Полуфабрикат	Все полуфабрикаты
Состояние	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный
ρ·10⁶, Ом·см.	6,1	5,1

Теплофизические свойства
Полуфабрикат	Все полуфабрикаты
Состояние	Закаленный и естественно состаренный
Температура испытания, °С	100	200	300	400	20-100	100-200
λ Вт/м·град	138	151	172	-	-	-
с кДж/кг·град	0,88	0,964	1,05	1,09	-	-
α·10⁶ 1/град	-	-	-	-	20,3	23,5

**Технологические данные**
Термическая обработка
Полный отжиг производится при температуре 380—420°С в течение 10—60 мин, охлаждение в печи до температуры 260°С со скоростью 30 град/час. Сокращенный отжиг — при температуре 350—370°С в течение 2—4 час, охлаждение на воздухе или в воде при комнатной температуре.

Режимы закалки и старения
Полуфабрикат	Лист		Профиль
Состояние	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный	Закаленный и естественно состаренный	Закаленный и искусственно состаренный
Температура закалки, °С	500-508*		495-505
Температура старения**, °С	Комнатная	185-195	Комнатная	185-195
Продолжи- тельность старения	5-10 суток	12-14	5-10 суток	12-14
* Для проволоки - закалка с температуры 503-508°С. ** Сопротивление срезу проволоки и заклепок определяется после старения при 100°С - 3 часа.

Горячая обработка давлением
Сплав деформируется в горячем и холодном состояниях, охлаждение после горячей деформации на воздухе.

Режимы горячей деформации поковок и штамповок
Температура нагрева под деформацию, °С	Температурный интервал деформации, %		Допустимая деформация за один нагрев, %
	на прессе	на молоте	на прессе	на молоте
470-420	470-400	450-380	80	50

Штампуемость
Пластичность сплава в отожженном и свежезакаленном состояниях удовлетворительная. Полуфабрикаты из сплава Д19 обладают пониженной скоростью упрочнения при естественном старении, поэтому холодную деформацию после закалки можно проводить в течение более длительного времени (6—8 часов), чем для сплава Д16 (1—1,5 часа). Заклепки ставятся в конструкцию в свежезакаленном состоянии: не позднее чем через 6, 4, 2 часа после закалки для заклепок диаметром 1,6—4,0; 4,1—6,0 и 6,1—8,0 соответственно.
Показатели штампуемости листов в отожженном состоянии
Вытяжка К_выт	Отбортовка К_отб	Выдавка К_выд, %	Гибка r_min
1,95-2,0	1,4-1,43	20-23	(0,8-1,0) s*
* s - толщина листа, мм

Свариваемость
Сплав хорошо сваривается точечной сваркой. Сварка плавлением не рекомендуется.
Механическая обработка
Обрабатывается резанием так же, как сплав Д16.

**Применение**
Для основных силовых элементов планера (обшивка крыла фюзеляжа, шпангоуты, пояса лонжеронов, балки и др.), преимущественно работающих длительно при температурах выше 125°С.

Диаграмма растяжения до предела текучести сплава Д19-АТ при комнатной и повышенных температурах

Влияние длительных нагревов на пределы прочности и текучести сплава Д19-АТ при комнатной температуре

Влияние длительных нагревов на сопротивление срезу проволоки сплава Д19П-Т при комнатной температуре

Влияние длительных нагревов на пределы прочности и текучести сплавов Д19-АТ1 и Д19ч.-АТ1 при комнатной температуре

Влияние длительных нагревов на удлинение сплава Д19-АТ1 при комнатной температуре

Малоцикловая усталость при пульсирующем растяжении сплава Д19-АТ и Д19-АТ1

Малоцикловая усталость при пульсирующем растяжении сплава Д19-Т и Д19-Т1

Кривые усталости при консольном изгибе с вращением круглых образцов из сплава Д19-Т

Малоцикловая усталость при срезе заклепок сплава Д19П-Т и В65

Влияние температуры испытания на сопротивление срезу проволоки из сплава Д19П

Влияние длительных нагревов на сопротивление срезу заклепочной проволоки из сплава Д19П-Т

Obozn Tom4 1

Obozn Tom4 2

Obozn Tom4 3

Obozn Tom4 4

Сплав алюминиевый Д19 (Д19ч., Д19П) с медью и магнием (дуралюмин) конструкционный

Новое

Популярное