Алюминий Д20

Марка: Д20 Класс: Алюминиевый деформируемый сплав
Использование в промышленности: для изготовления сварных изделий, работающих при комнатной температуре или кратковременно при повышенных температурах
Химический состав в % сплава Д20
Fe до 0,3
Si до 0,3
Mn 0,4 - 0,8
Ti 0,1 - 0,2
Al 90,95 - 93,5
Cu 6 - 7
Zr до 0,2
Mg до 0,05
Zn до 0,1
Дополнительная информация и свойства
Твердость материала: HB 10 -1 = 100 МПа
Механические свойства сплава Д20 при Т=20oС
Прокат Размер Напр. σв(МПа) sT (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Пруток 360 240 8

Обработка листового проката (плакирование) из сплава Д20 (и подобных): плакирование осуществляют путем горячей прокатки фрезерованного сляба с наложенными на него с обеих сторон планшетами. Прочность сцепления слоев увеличивается в результате протекания диффузионных процессов при дальнейшей прокатке и термической обработке.

Плакирование позволяет решить следующие задачи: предохранить поверхность слябов от разрушения в первых проходах горячей прокатки (технологическая плакировка);

- защитить основной металл от коррозии (защитная плакировка);

- придать металлу особые физические или химические свойства. Для технологической плакировки используют алюминий марки АД1. В качестве защитной плакировки подбирают такие материалы, которые в условиях воздействия коррозионной среды служат анодом по отношению к основному металлу, что обеспечивает его стабильную защиту даже при наличии местных нарушений плакирующего слоя (царапины, потертости и др.).

Для плакирования листов из сплавов Д1, Д16, Д19, Д20 и АМг6 используют чистый алюминий марки АД1 с содержанием меди до 0,02%, листов из сплава В95 — алюминиевый сплав АЦ с содержанием цинка 0,9—1,3%.

Толщина плакирующего слоя в зависимости от толщины листов и назначения плакировки приведена в таблице ниже.

Толщина плакирующего слоя
Номинальная толщина листа, мм Толщина плакирующего слоя на каждой стороне, % от номинальной толщины листа
при нормальной защитной плакировке при утолщенной защитной плакировке при технологической плакировке
До 1.9 ≥ 4 ≥ 8 ≤ 1.5
≥ 1.9 ≥ 4 ≥ 8 ≤ 1.5

Для обеспечения качественной сварки планшет и основного металла необходима тщательная подготовка свариваемых поверхностей путем зачистки, обезжиривания или травления.

Обезжиривание слябов перед плакировкой производят либо протиркой бензином, либо промывкой и механической зачисткой в специальном агрегате, состоящем из двух камер, в первой из которых сляб промывают моющим раствором (сода, тринатрийфосфат и т. п.), во второй — горячей водой. Между камерами расположено щеточное устройство для очистки поверхности от налипов.

В последнее время опыт работы с планшетами, полученными непосредственно горячей прокаткой, показал, что поверхность их без дополнительной обработки обеспечивает достаточно надежную сварку с поверхностью сляба.

На качество сварки большое влияние оказывают и технологические факторы. Попадание влаги под планшеты недопустимо, поэтому на первых проходах прокатку производят без эмульсии. Неправильно выбранная величина обжатия в первом проходе может привести либо к неприварке планшетов (малые обжатия) либо к разрывам и образованию складок. Нельзя также получить качественную сварку, если покрывать нагретые слябы холодными планшетами или допускать попадание между ними различных загрязнений.

Выбор рациональных размеров планшетов и обжатий в первых двух проходах обеспечивает высокую прочность сцепления и равномерность плакирующего слоя. В первом проходе планшет получает более высокое обжатие, чем сляб, поэтому длина планшета всегда берется на 10—25% меньше длины плакирующей части сляба.

Практически за счет регулирования обжатий в первых двух проходах и допустимого колебания по толщине плакирующего слоя листов планшеты подбираются таким образом, чтобы для разных толщин листов можно было использовать планшеты одних и тех же размеров.

Ширина планшета равна ширине сляба или больше ее на величину напуска при плакировке боковых граней.

Плакирование боковых граней предотвращает растрескивание кромок при горячей прокатке и дает возможность повысить обжатия при холодной.

Плакирование слябов в современных цехах производят в поточной линии.

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
  ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
  Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
  σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %
  σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
  J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
  n - количество циклов нагружения
sв - предел кратковременной прочности, МПа   R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
  E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
  C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу   pn и r - плотность кг/м3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
  а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
  σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
Наверх
Напишите нам