Марка | Состояние, полуфабрикат | sв, МПа | s0,2, МПа | % |
Д1 | Отжиг Закалка + старение: прутки лист | |||
Д16 | Отжиг Закалка + старение: прутки лист |
Режимы термической обработки сплавов:
– закалка с 495–505°С в воде для сплава Д1 и с 490–500°С в воде для сплава Д16;
– старение в обоих случаях при 20°С в течение 4 сут;
– cмягчающий отжиг проводят при 340–370°С.
Физические свойства этих сплавов в термически упрочненном состоянии практически одинаковы (различие в пределах точности измерения).
Заклепки из сплавов Д1, Д16 ставят не позднее, чем через 2 ч (Д1) или 20 мин (Д16) после закалки, когда сплав не начал еще заметно упрочняться в процессе старения; позднее ставить заклепки нельзя, так как в результате старения и снижения вследствие этого пластичности при расклепывании образуются трещины.
Разумеется, такая жесткая регламентация по времени создает технологические затруднения. Поэтому имеется сплав (Д18), специально предназначенный для заклепок, который можно расклепывать в состаренном состоянии. Этот сплав содержит пониженное количество упрочняющих элементов (меди, магния) и после закалки и старения имеет существенно более низкую прочность, но более высокую пластичность, чем, например, дюралюминий Д1.
Состав и механические свойства сплава Д18 следующие: 2,2–3% Сu; 0,2–0,5% Mg. После закалки с 495–505°С в воде и естественного старения sв = 300 МПа, d = 24%, y = 50%: сопротивление срезу tср = 190 МПа.
Более высокую прочность можно получить у алюминиевых сплавов, содержащих в качестве основных присадок, кроме меди и магния, еще и цинк, т. е. у сплавов системы А1 – Mg – Cu – Zn.
В сплаве А1 + 10% Zn + 2% Mg (сплавы В95, B96) можно получить предел прочности до 600 МПа (табл. 1.4). Однако в условиях не очень активной коррозионной среды, даже такой, как дистиллированная вода, прочность резко падает. Недостаток этот устраняется добавкой ~ 2% Сu. Также влияет и малая присадка хрома или циркония.
Таким образом, применение получили сплавы не тройной Al – Zn – Mg, а четверной системы Al – Zn – Mg – Cu. Наиболее типичным представителем этой системы является сплав В95 (5–7% Zn; 1,8–2,8% Mg; 1,4–2% Сu; 0,1–0,25% Сr).
Основное упрочнение создается за счет растворения T-фазы (Al2Mg3Zn3).
Таблица 1.4