Предисловие
1. РАЗРАБОТАН ОАО «Всероссийский институт легких сплавов» (ВИЛС), Межгосударственным техническим комитетом МТК 297 «Материалы и полуфабрикаты из легких и специальных сплавов»
ВНЕСЕН Госстандартом России
2. ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 12 от 21 ноября 1997 г.)
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизская Республика | Киргизстандарт |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Таджикгосстандарт |
Туркменистан | Главная государственная инспекция Туркменистана |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Госстандарт Украины |
Изменение № 1 принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 23 от 22 мая 2003 г.)
За принятие изменения проголосовали национальные органы по стандартизации следующих государств: AZ , AM, BY , GE , KZ, KG , MD , RU, TJ , TM , UZ, UA [коды альфа-2 по МК (ИСО 3166) 004]
6. ИЗДАНИЕ (август 2009 г.) с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 2003 г. (ИУС 2-2004), Поправками (ИУС 11-2000, 5-2004, 4-2005)
ГОСТ 4784-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ Марки Aluminium and wrought aluminium alloys. Grades |
Дата введения 2000-07-01
1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы, предназначенные для изготовления полуфабрикатов (лент в рулонах, листов, кругов-дисков, плит, полос, прутков, профилей, шин, труб, проволоки, поковок и штампованных поковок) методом горячей или холодной деформации, а также слябов и слитков.
Раздел 2 (Исключен, Изм. № 2).
3. Общие требования
Марки и химический состав алюминия должны соответствовать указанным в таблице .
3.1. Соотношение железа и кремния в алюминии должно быть не менее единицы.
3.2. Марки и химический состав алюминиевых сплавов систем алюминий-медь-магний и алюминий-медь-марганец должны соответствовать указанным в таблице .
(Измененная редакция, Изм. № 1; Поправки, ИУС 11-2000, 5-2004).
3.3. Марки и химический состав алюминиевых сплавов системы алюминий-марганец должны соответствовать указанным в таблице .
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.1. Соотношение железа и кремния в сплаве АМцС должно быть больше единицы.
3.4. Марки и химический состав алюминиевых сплавов системы алюминий-магний должны соответствовать указанным в таблице .
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4.1. В сплаве марки АМг2, предназначенном для изготовления ленты, применяемой в качестве тары-упаковки в пищевой промышленности, массовая доля магния должна быть от 1,8 до 3,2 %.
3.5. Марки и химический состав алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-кремний должны соответствовать указанным в таблице .
(Измененная редакция, Изм. № 1; Поправка, ИУС 11-2000).
3.6. Марки и химический состав алюминиевых сплавов системы алюминий-цинк-магний должны соответствовать указанным в таблице .
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.7. В алюминии и алюминиевых сплавах, указанных в таблицах - , допускается частичная или полная замена титана бором или другими модифицирующими добавками, обеспечивающими мелкозернистую структуру.
3.8. В алюминии и алюминиевых сплавах, полуфабрикаты из которых применяют при изготовлении изделий пищевого назначения, массовая доля свинца должна быть не более 0,15 %, массовая доля мышьяка - не более 0,015 %.
Марки алюминия и алюминиевых сплавов пищевого назначения дополнительно маркируются буквой «Ш».
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.9. Химический состав сплавов марок Д1, Д16, АМг5 и В95, предназначенных для изготовления проволоки для холодной высадки, должен соответствовать указанному в таблице . При этом марка дополнительно маркируется буквой «П».
3.10. Марки и химический состав алюминия и алюминиевых сплавов, предназначенных для изготовления сварочной проволоки, должны соответствовать указанным в таблице .
Марки и химический состав алюминиевых сплавов системы алюминий-кремний должны соответствовать указанным в таблице .
(Поправки, ИУС 11-2000, 4-2005).
3.12. Химический состав алюминия и алюминиевых сплавов в таблицах - дан в процентах по массе. Расчетное значение или значение, полученное из анализа, округляют в соответствии с правилами округления, приведенными в приложении .
3.10 - 3.12 (Измененная редакция, Изм. № 2).
3.13. В графу «Прочие элементы» входят элементы, содержание которых не представлено, а также элементы, не указанные в таблицах.
3.14. (Исключен, Изм. № 3).
3.15. Массовые доли бериллия, бора и церия устанавливаются по расчету шихты, не определяются, а обеспечиваются технологией производства.
(Новая редакция, Изм. № 2).
3.16. Содержание прочих элементов не определяют (обеспечивается технологией производства). Содержание каждого из прочих элементов и их сумму в протоколах анализа химического состава не указывают
(Новая редакция, Изм. № 3).
Данная марка алюминиевого сплава принадлежит к группе Al-Mg–Mn – деформируемых и достаточно пластичных сплавов. Подобные свойства проявляются уже при комнатной температуре, в то время как при повышенных сплав АМг6 демонстрирует отличную свариваемость и средние прочностные характеристики. Являясь термически неупрочненным, наибольшее распространение он получил в производстве биметаллических листов.
Химический состав АМг6 (по ГОСТ 4784-97)
Химические элементы, входящие в состав сплава марки АМг6 (в процентном содержании):
- Al – 91,1-93,68%
- Mg – 5,8-6,8%
- Mn – 0,5-0,8%
- Fe – не больше 0,4%
- Si – не больше 0,4%
- Zn – не больше 0,2%
- Ti – 0,02-0,1%
- Cu – не больше 0,1%
- Be – 0,0002-0,005%
Сплав АМг6: физические и механические свойства
При том, что плотность сплава АМг6 (удельный вес) составляет 2640 кг/м 3 , он наделен относительно небольшой твердостью: HB 10 -1 =65МПа. Предел текучести АМг6 в зависимости от температуры и вида проката может варьироваться в пределах 130-385 МПа.
Что обуславливает характеристики сплава АМг6? Благодаря содержащемуся в сплаве марганцу материал наделяется повышенными механическими свойствами. При этом после холодной деформации заготовки деталь упрочняется еще больше. С использованием сварки сплав АМг6 несколько теряет свои прочностные свойства, поэтому для скрепления нагартованых деталей применяют заклепки или другие крепежные элементы.
АМГ6 – сплав куда более прочный, нежели АМГ2 или АМГ3, поэтому вполне подходит для штамповки деталей, испытывающих статические нагрузки. Относительно небольшое напряжение не приводит к растрескиванию материала, поэтому алюминий марки АМг6 часто становится лучшим вариантом для создания средненагружаемых сварных и клепаных конструкций, помимо прочего, нуждающихся в высокой коррозионной стойкости.
Широко использует сплав АМГ6 аэрокосмическая отрасль: такой алюминий идет на производство огромных топливных баков. Не обходятся без алюминия этой марки и автомобильная промышленность, и химическая, и в целом машиностроение. АМг6 – это и судовые переборки, и кузова железнодорожных вагонов, и подвесные потолки, и ёмкости для различных жидкостей.
Поставки алюминия на предприятия производятся в различном виде: трубы, профили, листы, штамповки необходимых размеров и форм. Обычно такие полуфабрикаты находятся уже в отожженном состоянии.
Такие сплавы именуются дюралями, а дюрали применяются в качестве конструкционных сплавов в авиационной и космической промышленности, благодаря их прочности и относительной лёгкости. Продажа алюминиевого проката .
В чистом виде Д16 применяется редко, так как в не закалённом состоянии обладает меньшей прочностью и твёрдостью, чем АМг6 и в то же время уступает ему по коррозионной стойкости и свариваемости. Но детали из Д16 с поперечным сечением не более 100-120 мм можно закалить и состарить уже после их изготовления. В большинстве же случаев в продаже присутствуют уже упроченные и состаренные естественным методом полуфабрикаты, маркируемые Д16Т.
Сплав классифицируется как прочный термоупрочняемый, но не предназначен для сварки. Однако, его можно сваривать точечной сваркой, хотя в большинстве случаев детали из него закрепляются с помощью креплений. Также из Д16 могут изготавливать и сами крепления в виде заклёпок с антикоррозионным покрытием. Сплав легко обрабатывается резанием.
Свойства материала Д16
Д16 - это термоупрочняемый деформируемый сплав алюминия, который имеет химический состав по ГОСТ 4784-97.
Благодаря низкой тепло и электропроводности этот материал хорошо проявляет себя при температуре свыше 120 °C и до 250 °C, однако не допускается его использовать даже кратковременно при температуре выше 500 °C. Он не склонен к образованию трещин, но при повышении температуры выше 80 °C склонен к образованию межкристаллитной коррозии, что накладывает определённые ограничения на его применение. Однако искусственное состаривание позволяет избежать образования коррозии, с одновременным уменьшением прочности и пластичности.
Д16Т обладает высокой твёрдостью и прочностью, но уступает по этим параметрам заготовкам из сплава ВД95Т1 в особо твёрдом состоянии после искусственного старения и закалки. Но при повышении температуры выше 120 °C Д16Т проявляет лучшие механические свойства и не имеет себе равных в пределах до 250 °С. Кроме того следует отметить, что ВД95 склонен к коррозии под напряжением, так что не всегда удаётся использовать весь потенциал этого материала до конца.
Большинство дюралей имеет склонность к коррозии больше чем другие сплавы алюминия. По этой причине изделия из дюралей плакируют 2-4% слоем технического алюминия, либо покрывают лаком. Однако учитывая иногда высокие температурные режимы работы деталей из дюралей, в большинстве случаев предпочтительнее плакировка и анодирование, что и сказывается на выборе листовой продукции, выпускаемой под плакировкой. Кроме того Д16Т плохо поддаётся сварке и может свариваться только точечной сваркой, поэтому в большинстве случаев закрепляется с помощью заклёпок и других разъёмных и неразъёмных соединений.
Форма выпуска
Как уже было сказано ранее, Д16 в чистом виде, хотя применяется, но редко. А невысокая стойкость к коррозии диктует необходимость в плакировке металлопроката. Соответственно, выпускаются полуфабрикаты из Д16 следующих видов:
- В чистом виде,
- Т - закалённые и естественно состаренные,
- Т1 - искусственно состаренное состояние.
- М - отожжённые,
- Плакированные (прим. Д15ТА)
Из Д16 производят:
Прутки диаметром до 100 мм производятся в естественно-состаренном виде в состоянии Т иногда отожжённые - М, а листы - плакированные в состоянии М или Т, в зависимости от области применения.
Область применения
Д16Т - это конструкционный термоупроченный и естественносостаренный сплав в заготовке, который применяется в различных областях народного хозяйства.
Его применяют и для изготовления силовых элементов конструкций в авиатехнике: деталей обшивки, каркаса, шпангоутов, нервюр, тяги управления, лонжерон.
Также из него выпускают и детали работающие при температуре в пределах 120-230 ° C — по ГОСТу.
Он применяется и в автомобильной промышленности для изготовления кузовов, труб и других достаточно прочных деталей.
Д16Т применяют для изготовления заклёпок с высокой прочностью на срез. Эти же заклёпки применяются для крепления других более мягких алюминиевых деталей, например из магналий АМг6.
ГОСТ 4784-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ ИСПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ
ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Марки
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1. РАЗРАБОТАНО ОАО "Всероссийскийинститут легких сплавов" (ВИЛС), Межгосударственным техническим комитетомМТК 297 "Материалы и полуфабрикаты из легких и специальных сплавов".
ВНЕСЕН Госстандартом России
2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом постандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 12-97 от 21 ноября 1997г.)
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизская республика | Киргизстандарт |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Таджикгосстандарт |
Туркменистан | Главная государственная инспекция Туркменистана |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Госстандарт Украины |
3. В таблицах1-6 приводятся марки и химическийсостав алюминия и алюминиевых сплавов с учетом требований межгосударственногостандарта ИСО 209-1-89 "Деформируемые алюминий и алюминиевые сплавы.Химический состав и виды изделий. Часть 1. Химический состав".
4. Постановлением Государственного комитетаРоссийской Федерации по стандартизации и метрологии от 8 декабря 1998 г. № 433межгосударственный стандарт ГОСТ 4784-97 введен в действие непосредственно вкачестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
5. ВЗАМЕН ГОСТ 4784-74
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ ИСПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Марки
Aluminium and wrought aluminium alloys. Grades
Дата введения 2000-07-01
1. Область применения
Настоящийстандарт распространяется на алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы,предназначенные для изготовления полуфабрикатов (лент в рулонах, листов,кругов-дисков, плит, полос, прутков, профилей, шин, труб, проволоки, поковок иштампованных поковок) методом горячей или холодной деформации, а также слябов ислитков.
2. Нормативные ссылки
ГОСТ 1131-76 Сплавы алюминиевые деформируемые в чушках. Технические условия.
ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия иалюминиевых сплавов. Технические условия.
ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевыхсплавов. Технические условия.
ГОСТ 21631-76 Листы из алюминия и алюминиевыхсплавов. Технические условия.
ГОСТ 8617-81 Профилипрессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 15176-89 Шипы прессованныеэлектротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Техническиеусловия
ГОСТ 17232-99 Плиты из алюминия иалюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 18475-82 Трубыхолоднодеформированные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 18482-79 Трубы прессованные из алюминияи алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 21488-97 Пруткипрессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 22233-2001 Профилипрессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачныхограждающих конструкций. Технические условия
ГОСТ 23786-79 Трубы бурильные изалюминиевых сплавов. Технические условия.
3. Общие требования
Марки и химический составалюминия должны соответствовать указанным в таблице 1.
3.1. Соотношение железа икремния в алюминии должно быть не менее единицы.
3.2. Марки и химическийсостав алюминиевых сплавов систем алюминий-медь-магний и алюминий-медь-марганецдолжны соответствовать указанным в таблице 2.
3.3. Марки и химическийсостав алюминиевых сплавов системы алюминий-марганец должны соответствовать указанным в таблице 3.
3.3.1. Соотношение железа икремния в сплаве АМцС должно быть больше единицы.
3.4. Марки и химическийсостав алюминиевых сплавов системы алюминий-магний должны соответствовать указанным в таблице 4.
3.4.1. В сплаве марки АМг2, предназначенном для изготовления ленты, применяемой вкачестве тары-упаковки в пищевой промышленности, массовая доля магния должнабыть от 1,8 до 3,2 %.
3.5. Марки и химическийсостав алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-кремний должнысоответствовать указанным в таблице 5.
3.6. Марки и химическийсостав алюминиевых сплавов системы алюминий-цинк-магний должны соответствовать указанным в таблице 6.
3.7. В алюминии иалюминиевых сплавах, указанных в таблицах 1-6, допускается частичная или полная заменатитана бором или другими модифицирующими добавками, обеспечивающимимелкозернистую структуру.
3.8. В алюминии иалюминиевых сплавах, полуфабрикаты из которых применяют при изготовленииизделий пищевого назначения, массовая доля свинца должна быть не более 0,15 %,массовая доля мышьяка - не более 0,015 %. Маркиалюминия и алюминиевых сплавов пищевого назначения дополнительно маркируютсябуквой «Ш».
(Измененнаяредакция. Изм. № 1).
3.9. Химический составсплавов марок Д1, Д16, АМг5 и В95, предназначенных дляизготовления проволоки для холодной высадки, должен соответствовать указанномув таблице 7. При этом марка дополнительномаркируется буквой "П".
3.10. Марки и химическийсостав алюминия и алюминиевых сплавов, предназначенных для изготовлениясварочной проволоки, должны соответствовать указаннымв таблице 8.
3.12. Химический составалюминия и алюминиевых сплавов в таблицах 1-8 дан в процентах по массе. Расчетное значениеили значение, полученное из анализа, округляют в соответствии с правиламиокругления, приведенными в приложении А.
3.13. В графу "Прочиеэлементы" входят элементы, содержание которых не представлено, а такжеэлементы, не указанные в таблицах.
3.14. В расчет прочихэлементов включают массовые доли элементов, выраженные с точностью до второгодесятичного знака и равные 0,01 % и более.
3.15. Массовая доля бериллияустанавливается по расчету шихты, не определяется, а обеспечивается технологиейпроизводства.
3.16. В протоколах анализа химического составадается обобщенное заключение по соответствию содержания прочих элементов требованиямГОСТ 4784, исходя их единичных значений и суммы значений этих элементов.
Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация.
Один из самых востребованных дюралюминиевых сплавов в судостроительной, авиационной и космической промышленности. Главное его преимущество заключается в том, что получаемый из него металлопрокат обладает:
- стабильной структурой;
- высокими прочностными характеристиками;
- в 3 раза более легким весом, чем стальные изделия;
- повышенным сопротивлением микроскопической деформации в процессе эксплуатации;
- хорошей механической обрабатываемостью на токарных и фрезеровочных станках, уступая лишь некоторым другим алюминиевым сплавам .
В связи с этим, изделия не требует дополнительной термообработки и позволяет избежать такой распространенной проблемы, как уменьшение размеров заготовок после естественной или искусственной закалки, которая характерна для изделий, выполненных из сплава Д16 .
Сплав д16т: расшифровка марки
Химический состав дюралюминия Д16Т строго регламентируется ГОСТом 4784-97 и расшифровывается следующим образом:
- Д - дюралюминий;
- 16 - номер сплава в серии;
- Т - закаленный и естественно состаренный.
Дюралюминий Д16Т относится к алюминиевым сплавам системы Al-Сu-Mg, легируемым марганцем. Большую его часть составляет алюминий - до 94,7%, остальное приходится на медь , магний и другие примеси. Марганец увеличивает коррозийную стойкость сплава и улучшения его механические свойства, хотя и не образует с алюминием общих упрочняющих фаз, а лишь дисперсные частицы состава Al12Mn2Cu.
Негативно на характеристики д16т влияют включения железа, которое не растворяется в алюминии. Феррум кристаллизуется в дюралюминиевом сплаве в виде грубых пластин, существенно снижая его прочностные и пластичные параметры. Кроме того, примеси железа связывают медь, в результате чего уменьшается прочность сплава, достигающих максимальных значений после естественного старения. В связи с этим, его содержание в дюралюминии очень жестко ограничивается ГОСТом и не должно превышать массовой доли - 0,5-0,7%.
На западе существует аналог сплава Д16Т , плотность которого также равна 2,78 г/ кв. см., но маркируемого по-другому - 2024 т3511.
Термообработка сплава д16т
Дюралюминий Д16Т подвергается дополнительной обработке для улучшения его эксплуатационных качеств:
- В первую очередь проводится температурная закалка при 495-505 градусах. При более высоких температурах происходит пережог алюминия, приводящий к резкому снижению качественных характеристик сплава.
- Во-вторых, дюралюминий закаливается в холодной воде, причем большое влияние имеет температура охлаждающей воды. Самый оптимальный диапазон, при котором сплав достигает максимального сопротивления к межкристаллитной коррозии и питингу - 250-350 градусов.
- И в последнюю очередь дюралюминиевый сплав Д16Т подвергается естественному старению, которое проводится при комнатной температуре в течение 4-5 дней.
В результате после закалки и старения материал приобретает твердость, равную 125-130 НВ, которая является максимальной среди всех известных дюралюминов.
Сферы применения проката Д16Т
Ввиду высокой прочности, твердости и легкости, сплав Д16Т используется для изготовления различного металлопроката. Он востребован в различных промышленных областях:
- в конструкциях самолетов и судов и космических аппаратов;
- для изготовления деталей для машин и станков;
- для производства обшивки и лонжеронов автомобилей, самолетов, вертолетов;
- для изготовления дорожных знаков и уличных табличек.
Незаменимы трубы Д16Т при производстве нефтяного сортамента. Эксплуатационные колонны, собранные них способны обеспечить бесперебойную эксплуатацию скважины в течение 8 лет.
В отличие от стального трубного проката, дюралюминиевые трубы пластичны, легки в транспортировке, прочны и имеют гладкую поверхность. Единственный минус труб Д16Т - склонность к коррозии при длительных нагревах, в агрессивной кислой или газовой среде. Однако, данная проблема успешно решается с помощью неорганических ингибиторов, которые создают на поверхности труб толстую оксидную пленку и снижают их чувствительность к межкристаллитному разрушению.