Д20 сплав: Сплав Д20 (1200) / Auremo

Алюминиевый сплав Д20 с медью и марганцем жаропрочный свариваемый


Химический состав, % (ОСТ1 90048-77)
AlCuMnTiFeSiZrZnMgПрочие примеси
каждаясумма
не более
Основа6,0-7,00,4-0,80,1-0,20,30,30,20,10,050,050,1


Механические свойства сплава Д20
По показателям прочности, чувствительности к концентрации напряжений, вязкости разрушения, выносливости сплав Д20 равноценен сплаву 1201; отличается более высокой жаропрочностью при температурах ≥200°С по сравнению со сплавом АК4-1.











Механические свойства при комнатной температуре
Механические свойства листов при растяжении (не менее)
ПолуфабрикатЛист плакированныйПлита плакированная
ГОСТ, ОСТ, ТУОСТ1 90166-75ОСТ1 90246-77ОСТ1 90166-75
ОСТ1 90246-77
ОСТ1 90246-77ОСТ1 90267-78
Толщина, мм0,3-0,40,4-10,50,3-10,50,5-10,511-80
Масса, кг
СостояниеМТТ1ТТ1
Направление вырезки образцаП
σв, кгс/мм2≤25≤2428382838
σ0,2, кгс/мм22828
δ5, %
δ10, %1315128128













ПолуфабрикатПрофильПрутокШтамповкаПоковка
прессованные
ГОСТ, ОСТ, ТУОСТ1 90113-74ОСТ1 90174-75ОСТ1 90073-72
Толщина, мм≤125≤300
Масса, кг≤100≤100
СостояниеМТТ1Т1
Направление вырезки образцаДДПВДПВ
σв, кгс/мм2≤25283536383736383736
σ0,2, кгс/мм224242626
δ5, %810441044
δ10, %12128
М — мягкий, отожженный; Т — закаленный и естественно состаренный; Т1 — закаленный и искусственно состаренный. П — поперечное; Д — продольное; В — высотное.









Механические свойства при растяжении, сжатии (не менее)
ПолуфабрикатПолоса прессованнаяЛист плакированный
Толщина, мм20Всех толщин
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжениемЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПродольноеПоперечное
σв, кгс/мм21820
σ0,2, кгс/мм22428
σпц. сж, кгс/мм21822
σ0,2 сж, кгс/мм22430










Чувствительность к концентрации напряжений при растяжении
ПолуфабрикатЛист плакированный
Толщина, мм2
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПоперечное
Форма образцаПлоский (гладкий и с отверстием)
Кt12,6
σв, кгс/мм243
σнв, кгс/мм243
σнвв1








Вязкость разрушения при плоской деформации (внецентренное растяжение компактного образца)
ПолуфабрикатПолоса прессованная
Толщина, мм160
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Ориентация образца и трещиныПродольное, ПоперечноеПоперечное, ПродольноеВысотное Продольное
Толщина образца, мм50
σ0,2, кгс/мм229,53130,9
KIc, кгс/мм3/2122113,598










Упругие свойства сплава Д20
ПолуфабрикатЛист плакированныйПрофиль,пруток перессованныеПоковка и штамповка
Толщина, мм2-6До Ø125
Масса, кг100
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренныйЗакаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжениемЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПоперечноеПродольное
Е, кгс/мм2710072007200
Есж, кгс/мм2720073007200
G, кгс/мм227002700
μ0,330,33









Механические свойства при низких температурах
Механические свойства сплава Д20 при растяжении
ПолуфабрикатПоковка
Масса, кг100
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПродольное; Поперечное
Температура испытания, °С20-70-196
σв, кгс/мм2404252
σ0,2, кгс/мм2323540
δ5, %121416











Механические свойства при высоких температурах
Механические свойства сплава Д20 при растяжении и сжатии
ПолуфабрикатПолоса прессованнаяЛист плакированный
Толщина, мм202-6
Масса, кг
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжениемЗакаленный и искуственно состаренный
Направление вырезки образцаПродольноеПоперечное
Температура испытания, °С2015020025030035020100150200250300
σв, кгс/мм2403430241812403632261812
σ0,2, кгс/мм225222116139302725181210
δ11,3√F, %121212111419101414161620
σ0,2 сж, кгс/мм2252216931











ПолуфабрикатПоковка
Толщина, мм
Масса, кгДо 100
СостояниеЗакаленный и искуственно состаренный
Направление вырезки образцаПродольное
Температура испытания, °С20150175200225250275
σв, кгс/мм240353331282322
σ0,2, кгс/мм2322826222018
δ5, %12161618181820
σ0,2 сж, кгс/мм2










Чувствительность к концентрации напряжений при растяжении
ПолуфабрикатЛист плакированный
Толщина, мм2
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПоперечное
Форма образцаПлоский (гладкий и с отверстием: Kt = 2,6)
Температура испытания, °С20100150200250300
σв, кгс/мм2433935271912,5
σнв, кгс/мм24341,537,530,52214,5
σнвв11,061,071,131,161,16











Влияние длительного нагрева на механические свойства при растяжении
ПолуфабрикатЛист плакированный
Толщина, мм2
Масса, кг
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПоперечное
Температура нагрева и испытания, °С20150200250
Продолжительность нагрева, час0,51000,51000,550
σв, кгс/мм240323226241816
σ0,2, кгс/мм232252018151210
δ11,3√F, %10161816141620











ПолуфабрикатПоковка
Толщина, мм
Масса, кг100
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПродольное
Температура испытания, °С20150200250275
Продолжительность нагрева, час0,51000,51000,51000,5100
σв, кгс/мм2403537312923212218,5
σ0,2, кгс/мм232
δ11,3√F, %









Влияние длительного нагрева на механические свойства сварных соединений (аргоно-дуговая сварка)
ПолуфабрикатЛист плакированный
Толщина, мм2
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Направление вырезки образцаПоперечное
Температура нагрева и испытания, °С20100150200250300
Продолжительность нагрева, час0,50,50,51000,5250,5
σв. св, кгс/мм22927262219161411
σв. свв0,730,750,810,840,790,890,830,92













Пределы ползучести и длительной прочности
ПолуфабрикатПолоса прессованная
Толщина, мм20
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжением
Направление вырезки образцаПродольное
Температура испытания, °С150175200250270300320350
σ0,2/100, кгс/мм2201712876,553
σ0,2/200, кгс/мм211,576,5642,5
σ25, кгс/мм22013118,57,54,5
σ50, кгс/мм2191310,58,574
σ100, кгс/мм230211812,510864
σ200, кгс/мм21711,5107,55,53,5
σ400, кгс/мм211107,55,53








Упругие свойства сплава Д20
ПолуфабрикатЛист плакированныйПолоса прессованная
Толщина, мм2-620
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренныйЗакаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающемуболее высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжением
Направление вырезки образцаПоперечноеПродольное
Температура испытания, °С150200250300100150200250
Е, кгс/мм265006200540050006900670060005700
Есж, кгс/мм26600630054005000


Коррозионные свойства сплава Д20
Коррозионная стойкость неплакированных полуфабрикатов из сплава Д20 в естественно и искусственно состаренном состоянии пониженная. Прессованные полуфабрикаты не склонны к коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость плакированных листов ниже, чем у плакированных листов из сплава Д16, из-за более сильной диффузии меди из сердцевины в плакирующий слой. Сварные швы и зона термического влияния обладают низкой коррозионной стойкостью, склонны к межкристаллитной коррозии. Защита от коррозии в зависимости от назначения деталей осуществляется анодно-окисными, химическими и лакокрасочными покрытиями. Защита от коррозии сварных швов может производиться металлизацией.





Физические свойства сплава Д20
Плотность: 2840 кг/м3
Электрические свойства
ПолуфабрикатВсе полуфабрикаты
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
ρ·106, Ом·см.6,1






Теплофизические свойства
ПолуфабрикатВсе полуфабрикаты
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренный
Температура испытания, °С2010020030040020-10020-20020-30020-400
λ, Вт/м·град138142147155159
α·106 1/град22,623,624,926,2


Технологические данные
Термическая обработка (инструкция ВИAM 904—67)
Сплав упрочняется закалкой с последующим старением. Сплав не упрочняется при естественном старении, и поэтому продолжительность перерыва между закалкой и старением не ограничивается. Для предотвращения поводки и коробления сварных тонкостенных деталей (с толщиной стенки до 10 мм) охлаждение при закалке разрешается проводить в кипящей воде. Температура закалочной воды перед погружением садки зависит от массы садки и объема закалочного бака, но должна быть не ниже 90°С. Полный отжиг проводится при температуре 350—370°С, охлаждение па воздухе, сокращенный — при температуре 350—370°С, охлаждение на воздухе или в воде.






Режимы закалки и старения
ПолуфабрикатВсе полуфабрикаты
СостояниеЗакаленный и искусственно состаренныйЗакаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжением
Температура закалки, °С530-540
Температура старения, °С165-175200-220
Продолжительность старения, час10-168-12




Горячая обработка давлением
Сплав деформируется в горячем состоянии. Охлаждение после деформации — на воздухе; выдержка (для всех толщин) 10—60 мин; скорость охлаждения ≤30 град/час до температуры 260°С, затем на воздухе.
Режимы ковки
Температура нагрева под деформацию, °СТемпературный интервал деформации, °СДопускаемая степень деформация за один нагрев, %
на прессена молоте
470-420470-3508060



Штампуемость. Показатели штампуемости листов в отожженном состоянии
Вытяжка КвытОтбортовка КотбВыдавка Квыд, %Гибка rmin
1,8-1,91,35-1,5515-20(0,8-1,0) s*
* s — толщина листа, мм.


Свариваемость
Сплав удовлетворительно сваривается точечной, роликовой и аргоно-дуговой сваркой с присадкой Д20 или сплава, содержащего (в %) 5,8—6,8 Сu; 0,2—0,4 Мn; до 0,02 Mg; 0,1—0,2 Ti. Склонность к образованию трещин по крестообразной пробе 6—8%. Предел прочности сварных соединений без термической обработки после сварки составляет ≥70% σв основного материала, а после закалки и искусственного старения сварного соединения ~90% σв. При толщине материала >6 мм сварные соединения обладают пониженной пластичностью.


Применение
Для деталей ТРД (крыльчатки, диски, лопатки, хомуты), работающих при температурах до 300—350°С; самолетных деталей (обшивка, фитинги и др.) — при температурах до 150°С; сварных деталей и емкостей, работающих кратковременно при температурах от —253 до +300°С.

Жаропрочные алюминиевые сплавы Д20, Д21, 1201 на основе системы Аl—Сu—Мn

Свойства сплавов

Сплавы Д20, Д21(1210), 1201 упрочняются закалкой и искусственным старением и практически не упрочняются при естественном старении. Низкотемпературное старение сплава Д20 (t = 165°С—175°С) применяют для получения высоких механических свойств полуфабрикатов при комнатной температуре, а для обеспечения высокой жаропрочности применяют старение при повышенных температурах (200—220°С). Для предотвращения поводок и коробления закалку тонкостенных сложных по конфигурации деталей рекомендуется проводить в кипящей воде. Отжиг производят при температуре 350—370°С, охлаждение — на воздухе.

Сплавы Д20 и Д21 характеризуются высокими технологическими свойствами при
обработке давлением (ковке, штамповке, прокатке и прессовании).

Сплавы отличаются низкой коррозионной стойкостью. Стойкость плакированных листов из сплава Д20 ниже, чем листов из сплава Д16. Изделия следует анодировать и защищать лакокрасочными покрытиями.

Режимы термической обработки сплавов Д20 и Д21
СплавТемпература нагрева под закалку,  °ССтарение
Температура, °СВремя, ч
Д20530—540165—17516—10
200—22012 — 8
Д21520—530170—18017-15

Сплав Д20 удовлетворительно сваривается точечной, роликовой и аргонодуговой сваркой с присадкой проволоки из сплава Д20. Обрабатываемость резанием сплавов удовлетворительная.

Сплавы систем Al–Cu–Мn характеризуются хорошей способностью к сварке плавлением. Титан, цирконий и ванадий мало изменяют свойства сплавов при комнатной температуре, но измельчают зерно, повышают температуру рекристаллизации и жаропрочность, повышают пластичность сварного шва. Примеси железа и кремния при содержаниях более 0,3% ухудшают свойства сплавов. Магний в пределах 0,25—0,35% повышает прочностные характеристики сплава при комнатной температуре и его жаропрочность, однако резко ухудшает свариваемость. В свариваемых сплавах допустимая концентрация магния не превышает сотых долей процента.

Применение сплавов

Сплавы применяют для изготовления изделий, длительно работающих при повышенных температурах, например деталей двигателей, а также для силовых элементов различных конструкций. Сплав Д20 применяют также для изготовления сварных изделий, емкостей, баллонов и других, работающих при комнатной температуре или кратковременно при повышенных температурах. Сплав 1201 применяют в криогенной технике, при изготовлении баков ракеты «Энергия»

Сплав Д20 сваривается, и по длительной прочности при 250—350° превосходит сплавы Д16 и ВД17, однако он менее прочен при 20°. Из него изготовляют диски и лопатки компрессоров, а также сварные детали и емкости. Сплав Д21 используется в условиях нагрева до температуры 150°; он имеет по сравнению со сплавом ВД17 более высокий предел текучести при комнатной температуре. Сравнительные преимущества отдельных сплавов видны из рис.(Б.К.Вульф, К.П.Ромадин «АВИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ», «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва‑1967), где показано изменение их свойств при различных температурах после выдержки в течение 100 час.

Характеристики механических свойств полуфабрикатов из сплава Д20
ПолуфабрикатСостояниеσвσ0,2δ,  %
кгс/мм2
Листы  плакированные всех толщинОтожженные≤2415
Закаленные и естественно состаренные2812
Закаленные и искусственно состаренные38288
Профили прессованные всех размеровЗакаленные и естественно состаренные2812
Закаленные и искусственно состаренные35248
Прутки прессованныеЗакаленные и искусственно состаренные36248

Характеристики механических свойств штамповок и поковок
массой до 100 кг из сплавов Д20 и Д21
в закаленном и искусственно состаренном состоянии
СплавВид изделияВдоль волокнаПоперек волокнаНВ
σвσ0,2δ,
%
по ширинепо толщине
кгс/мм2σв
кгс/мм2
δ,
%
σ0,2
кгс/мм2
δ,
%
не менее
Д20Штамповки   и   поковки382610374364100
Д21Штамповки402738 38 4
Поковки40263838 3

Сплав Д20 (1200) / Ауремо

Сплав 01311С
Сплав 1105
Сплав 1151
Сплав 1161
Сплав 1163
Сплав 1201
Сплав 1205
Сплав 1213
Сплав 1215
Сплав 1320
Сплав 1370
Сплав 1420 (01420)
Сплав 1424
Сплав 1430
Сплав 1440
Сплав 1441
Сплав 1450
Сплав 1531
Сплав 1541
Сплав 1541пч
Сплав 1543
Сплав 1577
Сплав 1905
Сплав 1911
Сплав 1915
Сплав 1925
Сплав 1931 г.
Сплав 1933 г.
Сплав 1935 г.
Сплав 1953 г.
Сплав 1955 г.
Сплав 1973 г.
Сплав 1980 (В48-4)
Сплав 1985ч
Сплав 8011
Сплав 8011А
Сплав 8111
Сплав А1Мг1М1
Сплав АБТ101 (1901)
Сплав АБТ102 (1903 г.)
Сплав АВ (1340)
Сплав АВД1
Сплав АВД1-1
Сплав АВЭ
Сплав Ad1pl
Сплав АД31 (1310)
Сплав АД31Э (1310Е)
Сплав АД33 (1330)
Сплав АД35 (1350)
Сплав УЖЕ
Сплав АЖ0,6
Сплав АЖ0,8
Сплав АЖ2
Сплав АК10 (Свак10)
Сплав АК12Д
Сплав АК4 (1140)
Сплав АК4-1 (1141)
Сплав АК4-2 (1143)
Сплав АК5
Сплав АК6 (1360)
Сплав АК6-1
Сплав АК8 (1380)
Сплав АКМ
Сплав АКСМ
Сплав АМ4
Сплав АМг0,5 (1505)
Сплав АМг0,5пч
Сплав Амг0,7
Сплав АМг1 (1510)
Сплав АМг1,5
Сплав АМг2 (1520)
Сплав АМг2,5
Сплав АМг3 (1530)
Сплав АМг3,5
Сплав АМг3С
Сплав АМг4 (1540)
Сплав Амг4,5
Сплав АМг5 (1550)
Сплав АМг5п (1557)
Сплав АМг6 (1560)
Сплав АМг61 (1561)
Сплав АМг61Н (1561Н)
Сплав АМг63 (Свамг63)
Сплав АМг65
Сплав АМСН1
Сплав АМСН2
Сплав АМС (1400)
АМС из сплава (1401)
Сплав АМШ1 (АМС-1)
Сплав АПБА-1 (1551)
сплав Acpl
Сплав В-1341
Сплав В-1461
Сплав В-1469Сплав В-1963
Сплав В48П
Сплав В65 (1165)
Сплав В91 (1913 г. )
Сплав В92 (1920 г.)
Сплав В93 (В93пч; 1930 г.)
Сплав В94 (1940 г.)
Сплав В95 (1950 г.)
Сплав В95-1
Сплав В95-2
Сплав В95оч
Сплав В95П (1957 г.)
Сплав В95пч
Сплав В96Ц (1960 г.)
Сплав В96Ц1
Сплав В96Ц3 (1965-1)
Сплав ВД1
Сплав ВД17 (1170)
Сплав Д1 (1110)
Сплав Д12 (1521)
Сплав Д16 (1160)
Сплав Д16П (1167)
Сплав Д18 (1180)
Сплав Д19 (1190)
Сплав Д19П (1197)
Сплав Д19ч
Сплав Д1П (1117)
Сплав Д20 (1200)
Сплав Д21 (1210)
Сплав Д23 (ВАД23; 1230)
Сплав Д24 (ВАД1; 1191)
Сплав К48-1
Сплав К48-2 (1941 г.)
Сплав К48-2пч (1943 г.)
Сплав К48П
Сплав М40
Сплав ММ (1403)
Сплав САВ1
Сплав САВ2
Сплав САВ6
Сплав САВ9
Сплав FORCE 1S
Сплав FORCE 2S

Обозначение

Наименование Значение
Обозначение ГОСТ Кириллица Д20
Обозначение ГОСТ латинское Д20
Транслитерация Д20
Химические элементы Д20
Имя Значение
Обозначение ГОСТ Кириллица 1200
Обозначение ГОСТ латинское 1200
Транслитерация 1200
Химические элементы 1200

Описание

Сплав Д20 применяется : для изготовления сварных изделий, деталей реактивных двигателей, работающих при температуре до 300-350 °С; сварные конструкции и резервуары, кратковременно работающие при температуре от -253 до +300 °С; профили с площадью поперечного сечения 200 см 2 и диаметром окружности до 350 мм, пригодные для использования в авиационной промышленности и отраслях специального машиностроения; погонажные панели постоянного сечения с продольным оребрением в авиастроении, изготавливаются разверткой экструдированных оребренных труб в плоскости на ширину полотна до 2100 мм; большие экструдированные трубы.

Примечание

Высокопрочный сплав (σ в =380 МПа, σ 1000 150° =280 МПа).

Стандарты

-77, ОСТ 1

-75, ТУ 1-2-34-76, ТУ 1-804-473-2009

-91, ТУ 1-9-814-81

Наименование Код Стандарты
Прокат сортовой и фасонный В52 ГОСТ 13616-97, ГОСТ 13617-97, ГОСТ 13618-97, ГОСТ 13619-97, ГОСТ 13620-90, ГОСТ 13621-90, ГОСТ 13622-91, ГОСТ 13623-90, ГОСТ 13624-90, ГОСТ 13737-90 , ГОСТ 13738-91, ГОСТ 17575-90, ГОСТ 17576-97, ГОСТ 29296-92, ГОСТ 29303-92, ГОСТ Р 50066-92, ГОСТ Р 50067-92, ГОСТ Р 50077-92, ОСТ 1 92093-83, ОСТ 1 92041- 90, ОСТ 1 92069-77, ОСТ 1

-86
Листы и полосы В53 ГОСТ 17232-99, ОСТ 1
Цветные металлы, включая редкие металлы, и их сплавы В51 ОСТ 1

-90

Формовка металлов. Поковки В03 ОСТ 1

-85
Стержни В55 ОСТ 1
Трубы из цветных металлов и сплавов В64 ОСТ 1 92048-90, ОСТ 1 92048-76, ТУ 1-4-163-89
Ленты В54 ОСТ 1-92006-79
Сварка и резка металлов. Пайка, клепка В05 ТУ 1-9-210-81

Химический состав

Стандарт Мн Си Фе Медь Ал Ти Цин Зр Мг
ОСТ 1

-90

0,4-0,8 ≤0,3 ≤0,3 6-7 Остальные 0,1-0,2 ≤0,1 ≤0,2 ≤0,05
ТУ 1-804-473-2009 0,4-0,8 ≤0,3 ≤0,3 6-7 Остальные 0,1-0,2 ≤0,1 ≤0,2 ≤0,05

Ал является основой.
По ОСТ 1

-90 массовая доля каждой примеси (не регламентируется) ≤ 0,05 %, суммарная массовая доля прочих примесей ≤ 0,10 %.

Механические характеристики

Сечение, мм с Т 0,2 , МПа σ B , МПа д 5 , % д Число твердости по Бринеллю, МПа
Прокат в состоянии поставки
≥240 ≥360 ≥8 ≥100
Лента возможна поставка по ОСТ 1-92006-79
0,8-10,5 ≤235,2 ≥15
5-10,5 ≥254,8 ≥362,6 ≥7
Панели прессованные с оребрением по ОСТ 1 92041-90 при поставке
≥235 ≥345 ≥8
Плита в состоянии поставки на др. 1-804-473-2009
11-80 ≥275 ≥12
11-80 ≥275 ≥12
Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки (поперечные образцы)
11-80 ≥275 ≥12
11-80 ≥275 ≥370 ≥8
Поковки до 200 мм и штамповки до 150 мм ОСТ 1

-85. Режим Т1: Закалка + искусственное старение (указано направлением образцов)
≥365 ≥4 ≥100
≥255 ≥375 ≥10 ≥100
Прессованный нормальной прочности с площадью поперечного сечения 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350мм (образец продольный, в поперечном сечении указана толщина полки).

ООО "ПАРИТЕТ" © 2021. Все права защищены.