АД31, АД31Т1
Алюминий АД31 входит в группу сплавов алюминия-магния-кремния или деформируемых авиалей Mg–Al–Si. Его отличает повышенная пластичность, коррозийная стойкость и хорошие технологические свойства. Сплав АД31 превосходно прокатывается, штампуется, вытягивается и поддается другим видам механической обработки. Из этого сплава изготавливают прутки и профили алюминиевые.
АД31 обладает высокой пластичностью, а при упрочнении – твердостью. Упрочненный и состаренный сплав обозначают АД31Т1. Сплав АД31 содержит небольшую долю легирующих элементов и примесей, за счет своей чистоты имеет хорошие показатели электро- и теплопроводности и отличные антикоррозионные свойства позволяющие использовать его для изготовления элементов конструкций и деталей оборудования, работающего в сложных условиях. Поддается сварке, штамповке и вытяжке при изготовлении полых деталей сложной формы.
Химический состав АД31
Алюминиевый сплав АД31 содержит до 99,3% процентов алюминия. Остальное приходится на легирующие элементы – маний и кремний, а также примеси железа, марганца, титана и цинка. Железо, содержащееся в больших количествах в сплаве АД31 – 0,5%, снижает его прочность и пластичность из-за образования интерметаллидов, но уменьшает его склонность к растрескиванию при литье. Марганец благотворно сказывается на коррозионной стойкости, исключая потери прочности при вылеживании.
Химический состав АД31Т1 ничем не отличается от АД31 так как он является термообработанным вариантом тогоже сплава.
| Fe | Si | Mn | Cr | Ti | Al | Cu | Mg | Zn | Примесей |
| до 0.5 | 0.2 - 0.6 | до 0.1 | до 0.1 | до 0.15 | 97.65 - 99.35 | до 0.1 | 0.45 - 0.9 | до 0.2 | прочие, каждая 0.05; всего 0.15 |
АД31Т1 - термическая обработанный АД31
Механические свойства сплава АД31 во многом зависят от термической обработки, которая значительно повышает его прочность и твердость. Для этого используется высокотемпературная закалка с последующим искусственным или естественным старением в течение 5-7 сток. Закалку сплава обычно проводят при температуре 520-530 градусов, в результате чего предел его прочности на разрыв увеличивается до 40%. Температура искусственного старения 160— 170 °С, время выдержки 10—12 ч. Для высоконагруженных деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, старение проводят при 150— 160°С. Для достижения максимальной прочности старение полуфабрикатов следует проводить не позднее чем через 1 ч после закалки, иначе наблюдается снижение предела кратковременной прочности sв и текучести sT на 30—50 МПа.
Свойства АД31 и АД31Т1
| Сортамент | Размер | sв | sT | d5 | Термообр. |
| - | мм | МПа | МПа | % | - |
| Трубы, ГОСТ 18482-2018 | 130 | 60 | 12 | АД31 | |
| Трубы, ГОСТ 18482-2018 | 180 | 120 | 10 | АД31Т1 | |
| Пруток, ГОСТ 21488-97 | 90 | 60 | 15 | АД31 | |
| Пруток, ГОСТ 21488-97 | 135-195 | 70-145 | 8-13 | АД31Т1 | |
| Профили, ГОСТ 8617-2018 | до 100 | 196 | 147 | 10 | АД31Т1 |
| Профили, ГОСТ 8617-2018 | 127 | 69 | 13 | АД31 |
d5 - Относительное удлинение при разрыве
| T |
E 10- 5 Модуль упругости первого рода |
a 10 6 Коэффициент температурного (линейного) расширения |
l теплоемкость |
r Плотность |
C Удельная теплоемкость |
R 10 9 Удельное электросопротивление |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 0.71 | 2710 | 34.4 | |||
| 100 | 23.4 | 188 | 921 |
Применение АД31
Алюминиевый сплав АД31 используется в производстве широкого ассортимента металлопроката. Наиболее распространенными изделиями являются трубы, уголки и другие профили АД31Т1.
Большой популярностью пользуются уголки из АД31Т1. Характеристики данного сплава позволили добиться следующих преимуществ - небольшой вес уголков позволил значительно уменьшить вес каркаса при его создании, пластичность и простота обработки сыграли значительную роль, так как менять форму можно ручными инструментами при необходимости, а после сварки будут оставаться небольшие и аккуратные швы. АД31 обладает устойчивостью к агрессивному воздействию окружающей среды, а также окислению. Это значительно повышает долговечность уголков, что является одним из ключевых факторов при возведении каркасных конструкций.
Производство профилей из сплава АД31
Полые профили получают двумя способами: трубным методом из полого слитка и прессованием в комбинированную матрицу из заготовки сплошного сечения. Последний метод получил наиболее широкое распространение, так как он позволяет получать полые профили сложной конфигурации с наименьшей разнотолщинностью по длине.