Свойства дюралюминиевого сплава Д16 и Д16т

Алюминиевый сплав Д16 относится к термически упрочняемым алюминевым сплавам. Это означает, что его можно закалить. Сплав содержит 3,8-4,9% меди и 1,2-1,8% магния.

Основные механические свойства сплава Д16АТ
Модуль упругости первого рода, E	6900 кг/мм2
Модуль упругости первого рода при температуре 100°C, E100°	6350 кг/мм2
Временное сопротивление разрыву, σв	400 МПа
Напряжение при относительном растяжении 0,2%	28 кг/мм2
Напряжение при относительном растяжении 0,2% при температуре 100°С	26 кг/мм2
Напряжения смятия при относительной деформации 0,2%	35 кг/мм2
Коэффициент температурного расширения	23,8·10-6 1/град
Плотность	2,78 г/см3
Условный предел усталости при 108 циклов	10 кг/мм2

В обозначении марок сплава испольуются следующие условные сокращения:
М - мягкий, оттожённый
Н - нагартованный
Н1 - усиленно нагартованный
Т - закалённый и естественно состаренный
Т1 - закалённый и искусственно состаренный
В - повышенное качество выкатки закалённых и состаренных листов
Б - листы без плакировки

Механические свойства при Т=20oС материала Д16 .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Трубы, ГОСТ 18482-79			390-420	255-275	10-12
Пруток, ГОСТ 21488-97			245	120	12
Пруток, ГОСТ 21488-97	Ø 8 - 300		390-410	275-295	8-10			Закалка и старение
Пруток, высокой прочности, ГОСТ 51834-2001			450-470	325-345	8-10			Закалка и старение
Пруток, повышенной пластичности, ГОСТ 51834-2001			410	265	12			Закалка и старение
Лента отожжен., ГОСТ 13726-97			235		10
Профили, ГОСТ 8617-81	10 - 150		412	284	10			Закалка и искуственное старение
Профили отожжен., ГОСТ 8617-81			245		12
Плита, ГОСТ 17232-99			345-420	245-275	3-7			Закалка и старение

ГОСТ 21488-97
ПРУТКИ ПРЕССОВАННЫЕ ИЗ АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

 Отличие Д16 от Д16т по механическим свойствам. В таблице указаны значения временного сопротивления - предел прочности Д16 и Д16т, предела текучести (напряжение, при к-ром начинает развиваться пластическая деформация), относительное удлинение материалов Д16т и Д16.

 

Марка дюралюминиевого сплава	Состояние материала прутков при изготовлении	Состояние материала образцов при испытании	Диаметр прутков, мм	Временное сопротивление Ят (а„), МПа (кгс/мм2)	Предел текучести Фол Ki). МПа (кгс/мм2)	Относительное удлинение Л, (5), %
				не менее
Д16	Без термичес­кой обработки	Без термичес­кой обработки	От 8 до 300 включ.	245 (25)	120(12)	12
		Закаленное и естественно состаренное Д16т	От 8 до 22 включ.	390 (40)	275 (28)	10
			Св. 22 до 130 включ.	420 (43)	295 (30)	10
			Св. 130 до 300 включ.	410 (42)	275 (28)	8
			Св. 300 до 400 включ.	390 (40)	245 (25)	6
	Закаленное и естественно состаренное	Закаленное и естественно состаренное Д16т	От 8 до 22 включ.	390 (40)	275 (28)	10
			Св. 22 до 100 включ.	420 (43)	296 (30)	10

 

Существуют различные разновидности дюралюминиевого сплава Д16. Среди них можно выделить алюминиевый сплав Д16АМ, из листов которого изготавливают профили методом гибки. После этого деталь обязательно должна подвергаться закалке. Т. е. профиль сначала согнут из листового материала, а затем проведут его закалку. Алюминиевый сплав Д16АТ также используют для изготовления гнутых профилей, но его повышенная твёрдость ограничивает такое использование. Приемуществом дюралюминиевого сплава Д16АТ является то, что деталь из него уже имеет нужную прочность и не требует термической обработки.

Искусственное старение является более предпочтительным, так как обеспечивает лучшие практические свойства. Но применять его следует только для ответственных деталей.

Сплав алюминий Д16 хорошо сваривается точечной сваркой. При газовой и аргоно-дуговой сварках с присадкой Д16 склонен к образованию кристаллизационных трещин. Предел прочности сварного соединения составляет 60-75% от прочности основного материала. При перезакалке и естественном старении прочность достигает 90% от прочности основного материала. Пластичность сварных швов пониженная.

Детали из алюминиевого сплава Д16 обычно эксплуатируются при температурах не выше 120^°C, так как при высоких температурах он проявляет склонность к межкристаллитной коррозии.

Алюминиевый сплав Д16Т широко используется для большинства силовых элементов конструкций. Он пластичен, вследствие чего обладает высокими усталостными характеристиками.

Чтобы получить дюралюминий д16т, сплав Д16 нагреваеют до температуры 500° С и закаливают в воде. Механическая прочность достигается искусственным или естественным старением.

Для защиты сплавов алюминия Д16 и Д16т от коррозии используют анодное оксидирование. Надо отметить, что материал маркированный Д16АТ является плакированным, т.е. покрытым плёнкой чистого алюминия для сопротивления коррозии. Важно, что если вам надо покрывать алюминий другим материалом, например красить, то плакировочный слай надо удалять.

Химический состав в % сплава Д16

Fe	Si	Mn	Ni	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
до   0.5	до   0.5	0.3 - 0.9	до   0.1	до   0.1	90.8 - 94.7	3.8 - 4.9	1.2 - 1.8	до   0.3	прочие, каждая 0.05; всего 0.1

Примечание: Al - основа; процентное содержание Al дано приблизительно

Механические свойства при Т=20^oС материала Д16 .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообработка
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
			470	300	19			Закалка и старение

Твердость Д16, сплав отожженный	HB 10 -1 = 42 МПа
Твердость сплава Д16 после закалки и старения.	HB 10 -1 = 105   МПа

Физические свойства алюминия Д16.

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.72			2800
100		22.9	130		0.922