Алюминий Д1

Марка: Д1	Класс: Алюминиевый деформируемый сплав
Использование в промышленности: для лопастей винтов, узлов креплений, строительных конструкций и т.д

Химический состав в % сплава Д1
Fe	до 0,7
Si	до 0,7
Mn	0,4 - 0,8
Ni	до 0,1
Ti	до 0,1
Al	91,6 - 95,4
Cu	3,8 - 4,8
Mg	0,4 - 0,8
Zn	до 0,3

Дополнительная информация и свойства

Удельный вес: 2700 кг/м3 Твердость материала: HB 10 -1 = 95 МПа Закалка дуралюмина Д1: проводится при 495-510 °С (все виды полуфабрикатов), старение при 20 °С более 96 часов

Механические свойства сплава Д1 при Т=20oС
Прокат	Толщина или диаметр, мм	E, ГПа	G, ГПа	σ-1, ГПа	σв, (МПа)	σ0,2, (МПа)	δ5, (%)	ψ, %	σсж, МПа	KCU, (кДж/м2)	KCV, (кДж/м2)
Пруток	до 50	72	27			260
Профиль прессованный	до 10				360	220	12
Профиль прессованный	свыше 20				410	250	10

Механические свойства сплава Д1 при низких температурах
Прокат	T испытания	σв, (МПа)	σ0,2, (МПа)	δ5, (%)	ψ, %
Штамповка закаленная и состаренная, все размеры	20 -70 -196	460 460 580	280 310 380	21 25 23

Физические свойства сплава Д1
T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20	0.72			2800		54
100		22.9	130		922

Характеристика дуралюминия Д1 (и сходных сплавов): сплавы системы Аl—Сu—Mg. Дуралюмины Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17 упрочняются термической обработкой; характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности.

Применяются: Д1 — для лопастей воздушных винтов, узлов креплений, строительных конструкций и др.;

Д16 — для силовых элементов конструкций самолетов (шпангоуты, нервюры, тяги управления, лонжероны), кузовов грузовых автомобилей, буровых труб и др.; Д19 — для тех же деталей, что и из сплава Д16, но работающих при нагреве до 200—250 °С; В65, Д!8 — для заклепок; ВД17 — для лопаток компрессора двигателей, работающих при температуре до 250 ^СС. Дуралюмины хорошо свариваются точечной сваркой и практически не свариваются плавлением из-за высокой склонности к трещинообразованию.

Сплавы Д1, Д16 в искусственно состаренном состоянии имеют улучшенную коррозионную стойкость, которая не снижается при повышенных температурах эксплуатации деталей, и более высокие значения σ_0,2 и σ_В.

Производство проката(трубы) из сплава Д1 (и подобных) методом холодного прессования: с повышением скорости прессования повышается тепло деформации и уменьшается его рассеивание в окружающую среду, температура металла в очаге деформации повышается. По этой причине при горячем прессовании скорости ограничены небольшими величинами, так как диапазон At между температурой появления термотрещин и температурой начального нагрева заготовки весьма узок, и повышение скорости прессования может повлечь за собой недопустимый разогрев металла в очаге деформации и возникновение термотрещин. При холодном прессовании этот диапазон в несколько раз шире. Например, для сплава Д1 температура образования термотрещин равна 520° С, а температура нагрева заготовки при горячем прессовании около 420° С, т. е. At = 100°. При холодном прессовании At = 520 — 20 = 500°. Это позволяет значительно повысить скорости прессования.

В условиях холодного прессования скорость деформации влияет на величину сопротивления деформации S_Д и влияние это не монотонно. При сравнительно невысоких скоростях деформации с повышением скорости величина S_Д повышается. Но по мере дальнейшего повышения скорости наступает такой момент, когда вследствие малой длительности процесса тепло деформации не успевает рассеяться в окружающую среду, полностью аккумулируется в деформируемом металле и процесс приближается к адиабатическому. В этом случае S_Д по мере дальнейшего роста скорости деформации начинает снижаться из-за разогрева прессуемого металла и перехода деформации в другие температурные условия. В работе определены точки перегиба на кривой S_Д = f (w) для сплава АД1 при относительной скорости деформации до = 2,5 сек^-1 и для сплава Д1 при w = 2,0 сек^-1 холодном прессовании приведена в таблице.

* Верхние значения температур металла относятся к максимальным значениям выгяжки.

Деформационное тепло, образующееся в пластической зоне, в общем случае рассеивается в окружающую среду (непропрессованную часть слитка, инструмент). Так как рассеивание тепла — процесс, протекающий во времени, то чем меньше скорость прессования, тем ниже температура металла. С повышением скорости прессования потери тепла уменьшаются и температура металла в пластической зоне растет. В этом периоде наблюдается интенсивное влияние скорости прессования на температуру металла.

Изменение температуры металла может быть определено аналитически. Ниже приводятся формулы для аналитического расчета температуры разогрева металла At, дающие удовлетворительную сходимость с экспериментальными данными:

1) адиабатические условия At° = 3,2o_п;

2) прессование при пониженных скоростях и наличии теплообмена.

Следствие изменения температуры металла в пластической зоне по ходу прессования — неравномерность температуры пресс-изделия, выходящего из канала матрицы. В общем случае выходная часть прессизделия более холодная, чем утяжинная, и это может привести к неравномерному распределению механических свойств по длине прессизделия. Следует, однако, иметь в виду, что неравномерность температуры прессизделия, а следовательно, и свойств подлине при оптимальных скоростях прессования локализуется в выходной части на 10—15% общей длины прессизделия. В ряде случаев неравномерность свойств устраняют последующей термообработкой.

Положительные результаты получены при холодном прессовании труб с предварительной частичной прошивкой заготовки.

При прошивке заготовки температура ее несколько повышается, и выходной конец изделия выходит более нагретым по сравнению с начальной температурой заготовки, т. е. температурное поле очага деформации во времени выравнивается и, как следствие, выравниваются свойства прессизделия.