Алюминиевый сплав В95
Алюминиевый сплав В95 представляет собой комплексный материал, который состоит из алюминия, цинка, магния и меди. Он пользуется популярностью при изготовлении деталей, эксплуатируемых под действием значительной нагрузки, в том числе сжимающей. Твердым и прочным состав становится благодаря особенным молекулярным связям, а также уникальной кристаллической решетке. Пластические качества его низкие, что не позволяет делать надрезы.
Локальные напряжения вызывают корродирование сплава В95 в точке приложения нагрузки. В остальных случаях сплав устойчив к действию коррозии. Естественно состаренный материал отличается меньшей коррозионной стойкостью, чем искусственно состаренный, что делает второй вид материала – В95Т1 более популярным. Анизотропность обусловлена различными характеристиками металла под действием нагрузки, приложенной в разных направлениях.
Состав характеризуется простотой механической обработки, в том числе резки. Основным методом сварки является контактная, аргонодуговая для данного материала не используется. При работе в условиях повышенных температур технические показатели его ухудшаются, поэтому вместо него используют дюралюминий и жаростойкие составы, что также обусловлено более низкими конструкционными качествами алюминиевого сплава В95.
Расшифровка
В состав сплава входит:
- цинк в концентрации 6±1%,
- магний – 0,4±0,2%,
- медь – 1,7±0,3%,
- и другие в более малых концентрациях.
Расшифровывается В95 следующим образом:
- В — высокопрочный материал,
- 95 — чистота сплава.
При нормальных условиях эксплуатации обеспечивается устойчивость к действию коррозии, однако при увеличении давления данный параметр резко снижается. Анизотропия обеспечивает разные механические свойства, которые проявляются при действии нагрузки вдоль или поперек слоя металла.
Из всех сплавов на основе алюминия марка В95 отличается максимальной прочностью. Это обусловлено формированием особенной кристаллической решетки, обеспечивающей надежные соединения молекул и атомов. Это положительно сказывается на увеличении твердости, которая составляет 120 МПа по НВ. Но пластичность изделий из металла значительно снижается, что ухудшает восприятие надрезов материалом. Это обусловлено риском появления очагов коррозии на поверхности металла в местах механического воздействия.
Форма выпуска и сортамент
Сплав может выпускаться в обычном состоянии, а также подверженный различным видам обработки:
- В – обычный,
- М – отжиг, после которого повышается пластичность,
- Т – термообработка и естественное старение,
- Т1 – термическая обработка и искусственное старение,
- Н – с наклепом,
- П – с плакированием.
Последний тип материала изготавливается в виде листов с плакированием 3±1% технического алюминия, что защищает от химически агрессивных сред и воздействия электрического тока. Это позволяет защитить металл при наличии царапин, и не допустить его дальнейшего корродирования.
В форме плиты
Из алюминиевого сплава В95 изготавливают:
- профили;
- плитные изделия;
- ленты.
К преимуществам металла относятся устойчивость к деформации и коррозии при работе в нормальных условиях. При повышении нагрузки, направленной точечно, коррозионная стойкость значительно снижается, что является причиной появления очагов коррозии. Одна из мер защиты – покрытие деталей составами, защищающими от окисления.
Область применения
Наибольшее распространение материал получил при производстве элементов, воспринимающих сжимающую нагрузку. Это обусловлено уменьшением устойчивости к коррозии при локальной нагрузке, а также риском надлома при надрезе. К особенностям эксплуатации относится ограничение продолжительности работы при температуре выше 100 градусов. Предусматривается закалка деталей, которые изготовлены из неупрочненного материала.
Применение сплава В95 не ограничивается производством запчастей машин, оно также распространяется на крепежные элементы, заклепки и проволоку.
В форме чушек
Особенности сплава
Данный материал отличается максимальной прочностью среди алюминиевых сплавов. Значение предела текучести на 40% больше по сравнению с не менее популярным металлом – Д16. Изделия из него работают при температуре не менее 70 градусов.
Применение В95 в космической и авиационной сфере обусловлено схожими техническими и механическими особенностями с аналогичными показателями стальных элементов. Впервые металл был изготовлен для создания корпуса бомбардировщика Ту-16 в 1950-х годах. После этого сплав стал использоваться при создании ракет.
На сегодняшний день алюминий В95 используется для изготовления различных деталей для авиационной техники. К ним относятся шпангоуты, лонжероны и прочие компоненты, которые эксплуатируются при температуре менее 120 градусов, а также при действии сжимающей нагрузки. К преимуществам таких решений относится долговечность агрегатов.
Используется сплав для изготовления полуфабрикатов – прутков, профилей и т.д. Также из него производят проволоку, заклепки, метизы.
Технические характеристики
К основным характеристикам сплава В95 относятся:
| удельное электрическое сопротивление | 54х109 Омм; |
| относительное удлинение при разрыве | 14%; |
| удельный вес | 2850 кг/м3; |
| модуль упругости | 0,74х10^5 МПа. |
Стоимость
Цена сплава В95 составляет 400 руб./кг.
Особенности обработки
При обработке часто отказываются от резки металла, что обусловлено твердостью материала. Для соединения отдельных деталей в единую конструкцию предусматривается не стандартная ля алюминия аргонодуговая сварка, а контактная.
Для повышения пластических показателей предусматривается возможность термической обработки. Искусственное старение повышает устойчивость материала к коррозии, в результате получают состав В9Т1. После закалки поверхность плакируется, т.е. покрывается чистым алюминием.
Термообработка
Чтобы обеспечить предельную прочность сплава В95, предусматривается:
- термическая обработка при t = 475 С;
- охлаждение в водной ванне при t = 100 С;
- искусственное старение при t = 120-125 C.
В зависимости от толщины детали и особенностей сплава могут изменяться условия обработки, а также устанавливаться продолжительность этапов термообработки. При этом важно следить за температурой жидкости во время проведения второго этапа. При несоответствии требованиям могут образоваться трещины и коробление на поверхности заготовки, что сократит устойчивость ее к коррозии и нагрузке.
Нормативные документы
Производители, которые изготавливают прокат и прочие изделия из данного сплава, должны предоставить документы, подтверждающие соответствие отечественному ГОСТ сплава В95. Количество компонентов и их содержание в металле устанавливается на основании ГОСТ 4784-97. В зависимости от типа изделия требования к ним установлены другими документами (ГОСТ):
- плиты толщиной 11-60 мм — №17232-99;
- профили, в том числе отожженные — №8617-81;
- лента отожженная — №13726-97;
- прутки, в том числе повышенной прочности — №21488-97, №51834-2001;
- тубы прессованные — №18482-79.
Состав сплава В95 остается неизменным, отличаться могут технические характеристики в результате обработки:
- закалки и искусственного старения;
- термообработки для придания пластичности;
- плакирования;
- без обработки для сохранения твердости и начальных характеристик.
Аналоги
В качестве альтернативных вариантов выступают сплавы, изготовленные в других странах. К наиболее популярным аналогам В95 относятся:
- европейский ENAW-AlZn5.5MgCu;
- японский 7075;
- немецкий 3.4365;
- американский АА7075.
Рекомендуем также ознакомится со сталями марок:
Добавить комментарий