Д1: химический состав, свойства и виды алюминиевого проката

Д1, также обозначаемый как 1110, относится к деформируемым алюминиевым сплавам. Материал используют для лопастей винтов, узлов креплений и строительных конструкций. В справочных данных приведены состав, свойства при температуре 20 °C, варианты сортамента и нормативные документы для отдельных видов проката.

Как расшифровать обозначение и оценить свойства сплава?

Д1 является маркой алюминиевого деформируемого сплава с основным содержанием алюминия 91,7–95,5 %. В составе также указаны медь, магний, марганец, железо, кремний, цинк, титан и хром. Для химического состава приведены предельные значения и интервалы, поэтому фактическое содержание элементов зависит от конкретной плавки и требований соответствующего документа.

Механические показатели различаются по виду продукции, размеру, нормативному документу и состоянию материала. Для труб по ГОСТ 18482-79 предел кратковременной прочности составляет 335–375 МПа, а предел пропорциональности, указанный в таблице источника, равен 195–215 МПа. Для прутков по ГОСТ 51834-2001 отдельно приведены варианты высокой прочности и повышенной пластичности, что сопровождается разными сочетаниями прочности и относительного удлинения.

• Другое обозначение материала: 1110.
• Основной компонент состава, алюминий, указан в диапазоне 91,7–95,5 %.
• Медь приведена в количестве 3,5–4,5 %, с примечанием об изменении верхнего предела до 4,8 %.
• Магний содержится в пределах 0,4–0,8 %, цинк составляет до 0,25 %.
• Для прочих примесей установлены ограничения: каждая до 0,05 %, суммарно до 0,15 %.
• Показатели прочности и пластичности нужно сопоставлять с формой проката и указанным ГОСТ.
• В документах для ряда позиций предусмотрены закалка и старение.

Какие варианты проката представлены для сплава?

В связанных категориях каталога материал встречается в виде алюминиевой плиты, электротехнической алюминиевой проволоки, круглых, квадратных и шестигранных прутков. Также представлены алюминиевый квадрат, шестигранник, полоса, шина, круг и труба. Перечень отражает виды продукции, в которых указана данная марка.

Документы охватывают несколько групп сортамента. Сортовой и фасонный прокат регламентируется ГОСТ 18591-91, листы и полосы, включая плиты, связаны с ГОСТ 17232-99, ленты выпускаются по ГОСТ 13726-97, а прутки по ГОСТ 21488-97 и ГОСТ 51834-2001. Для труб указаны ГОСТ 18482-79, ГОСТ 18475-82 и ГОСТ 23697-79. В источнике также перечислены стандарты для отдельных прессованных профилей.

Из таблицы видно, что наибольшее приведённое значение предела кратковременной прочности относится к прутку высокой прочности по ГОСТ 51834-2001 и составляет 420 МПа. Для этого же варианта указан предел пропорциональности 275 МПа. Наибольшее значение относительного удлинения среди сопоставленных строк приведено для прутка повышенной пластичности, 14 %. У плит диапазон удлинения шире, чем у большинства перечисленных позиций, и составляет 5–11 %.

Прокат Д1 для выбора по форме и нормативному документу

При подборе продукции нужно сначала определить требуемую форму: плиту, ленту, трубу, проволоку, полосу, шину, круг, квадрат, шестигранник, пруток или профиль. Затем характеристики сопоставляют с применяемым ГОСТ и режимом термической обработки, если он указан для выбранной позиции. В каталоге представлены плита алюминиевая, проволока алюминиевая электротехническая, круглые, квадратные и шестигранные прутки, а также труба алюминиевая.

Химический состав и ограничения по примесям

В исходной таблице химического состава железо указано до 0,7 %, кремний имеет значение 0,2–0,8 %, марганец 0,4–1 %, хром до 0,1 %, титан до 0,15 %. Для сочетания титана и циркония приведено ограничение менее 0,2 %. В примечании отдельно указано изменение состава: содержание меди может составлять до 4,8 %, а цинка до 0,3 %.

Содержание элементов приведено именно как справочные диапазоны и предельные значения. При чтении сертификата или другой сопроводительной документации эти данные сопоставляют с обозначением продукции и нормативным документом, который указан для конкретного вида поставки.

Физические показатели и зарубежные обозначения

Для материала приведены физические свойства при температурах 20 и 100 °C. При 20 °C указаны модуль упругости 0,72, коэффициент температурного расширения 22,9, коэффициент теплопроводности 280, плотность 54, удельная теплоёмкость 10 и удельное электросопротивление 6. При 100 °C в таблице приведены значения 130 для теплопроводности, 922 для плотности, 0,72 для модуля упругости и 280 для удельного электросопротивления. Единицы измерения следует читать вместе с заголовками исходной таблицы.

Среди зарубежных обозначений указаны AA2017 и 2017 в американской и японской системах, 3.1325, AlCuMg1 и AlCu4MgSi в немецких и европейских обозначениях, а также 2017A, AU4G и EN AW-2017A. В документе дополнительно приведены варианты AlCu4MgSi(A), AlCu4MgMnSi, AlCuMg1, Al3.5Cu0.5Mg и другие обозначения для разных национальных систем.

Твёрдость и термическое состояние

Для марки приведена твёрдость по Бринеллю. В одном состоянии указано значение HB 10⁻¹ = 95 МПа, для отожжённого сплава приведено HB 10⁻¹ = 45 МПа. В таблице механических свойств для ряда прутков, профилей и плит отдельно отмечено состояние «закалка и старение». Эти сведения нельзя переносить на весь сортамент без учёта конкретного вида продукции.

Обозначения в справочных данных расшифровываются следующим образом: предел кратковременной прочности обозначен как σ_в, предел пропорциональности как σ_т, относительное удлинение как δ₅, относительное сужение как ψ, ударная вязкость как KCU, твёрдость по Бринеллю как HB. Для физических свойств используются обозначения температуры, модуля упругости, линейного расширения, теплопроводности, плотности, удельной теплоёмкости и электросопротивления.

Виды продукции и нормативные документы в каталоге приведены отдельно, поэтому при выборе конкретной позиции нужно ориентироваться на её сортамент и соответствующий стандарт. Это особенно важно для труб, прутков, плит и профилей, поскольку для них в источнике указаны разные диапазоны механических показателей.