Труба Д16Т: стандарт и особенности материала

Труба д16т: особенности и стандарт материала

По каким стандартам производится тонкостенная и толстостенная труба Д16т? Из какого именно материала она изготавливается? Чем данный материал отличается от других решений? Позволяйте разбираться.

Сырье

Для начала давайте отделим мух от котлет. Д16т – это маркировка не самой трубы, а сплава, из которого она изготовлена. Как и все алюминиевые сплавы, наш отличается маленькой плотностью (около 2800 кг/м3).

Основной недочёт алюминия – низкая механическая прочность в громадной степени нивелируется добавками других элементов периодической таблицы.

Состав

В соответствии с ГОСТ 4784-97, сплав Д16 имеет следующий состав:

МеталлМассовая часть, %
FeДо 0,5
SiДо 0,5
Mn0.3 – 0.9
CrДо 0,1
TiДо 0,15
Al90.9 – 94.7
Cu3.8 – 4.9
Mg1.2 – 1.8
ZnДо 0,25
Сторонние примесиНе более 0,15 (максимально по 0,05 на каждую)

Обратите внимание: количество алюминия в сплаве дано примерно. Данный металл есть базой; при определенных условиях верхняя граница содержания, указанная в таблице, возможно превышена.

Итак, главные компоненты сплава – медь и алюминий.

Какие конкретно характеристики снабжает таковой состав?

  • Д16 заметно жёстче чистого алюминия. Но, как и все дюралевые сплавы.
  • Прочность всецело сохраняется в диапазоне до 250 градусов по Цельсию. Фактически, в диапазоне 120 – 250С данный сплав не знает себе равных среди всех видов дюралюминия.
  • Верхняя граница краткосрочного нагрева – около 500С.

Постобработка

Быть может, читатель обратил внимание на то, что наименование сплава – Д16 – отличается от вынесенного в заголовок статьи Д16т отсутствием буквы в конце.

Она свидетельствует способ постобработки. Вероятны следующие варианты:

МаркировкаОписание
ТЗакаленный и конечно состаренный сплав
Т1Искусственно состаренный
МОтожженный
АПлакированный

Полезно: в прайс-страницах производителей возможно встретить маркировку вида Д16ТА. Так обозначается сплав, прошедший закалку, естественное старение и (по окончании формирования подробности) плакировку.

Терминология

Кое-какие термины, возможно, нуждаются в разъяснении.

  • Отжиг – это нагрев до температуры рекристаллизации (в нашем случае – приблизительно до 500С) с последующим медленным охлаждением. Не вдаваясь в физику процесса, напомним, что отжиг придает металлам вязкость и повышенную пластичность, а заодно снимает внутренние напряжения в металлоконструкциях.
  • При стремительном охлаждении с температуры рекристаллизации до комнатной и ниже, физические свойства металла изменяются в другом направлении: он, наоборот, делается только жёстким. Соответствующий процесс именуется закалкой.
  • Плакировка – это нанесения на поверхность сплава слоя чистого алюминия. Дело в том, что он владеет большей коррозионной стойкостью, чем многие его сплавы; плакировка делает предохранительную функцию.

А вот процесс состаривания сплава так любопытен, что мы посвятим знакомству с ним отдельный раздел.

Состаривание

В начале 20 века (правильнее, за десятилетие до Первой Мировой, в 1903 году) германский материаловед Альфред Вильм, сотрудник металлургической фабрики Durener Metallwerke AG, в ходе изучения свойств алюминия нашёл неожиданный феномен.

Сплав 96% алюминия с 4% меди по окончании прохождения закалки, как и многие другие металлы, в полной мере предсказуемо делался более жёстким и прочным. Но процесс не останавливался при достижении сплавом комнатной температуры: при 20С в последующие 4-5 дней металл набирал прочность, не утрачивая наряду с этим пластичности.

Сплав назвали дюралюминием (в честь германского города Дюрена, в котором в 1909 году начали его производство), а его состав и разработку термообработки оперативно засекретили: первое время он массово использовался для постройки каркасов военных дирижаблей.

Шила, но, в мешке не утаить: уже к 1920 году дюралюминий стал главным материалом в самолетостроении в мире. В ходе опытов выяснилось еще одно любопытное свойство сплава: процесс комплекта им прочности возможно быстро ускорить, нагрев его по окончании закалки до 188 – 193 градусов.

В этом случае большая прочность достигалась за 11 – 13 часов, что, очевидно, с позиций технологичности производства смотрелось куда более выигрышно.

Как прочен сплав Д16т на фоне чистого алюминия? Сравним их устойчивость к нагрузке на сжатие: алюминий способен выдержать 7-8 кг/мм2, а дюралюминий… 45.

О сплаве полезно знать еще пара вещей.

  1. Его сварка очень проблематична. В большинстве случаев, для соединения листовых подробностей своими руками употребляются заклепки.
  2. Сами заклепки часто делают… все из того же Д16т.
  3. Приоритетная область применения сплава – авиастроение; реже он используется для потребностей автопрома – по большей части при изготовлении кузовов.
  4. Его нельзя назвать недорогим материалом. Цена пресловутых труб из данной разновидности дюралюминия – от 500 рублей за килограмм.

ГОСТ 18482-79

В действительности, возвратимся к трубам. Они должны производиться по ГОСТу 18482-79 “Трубы прессованные из его сплавов и алюминия”.

Давайте изучим главные положения документа:

  • Трубы смогут быть как круглыми, так и фасонными.

  • По толщине стены стандарт предусматривает деление только на тонкостенные (стена до 5 мм) и толстостенные (более чем 5 мм).
  • Наружный диаметр для круглого сечения в соответствии с содержащейся в стандарте таблице сортамента может варьироваться от 18 до 300 миллиметров. Предельно допустимые отклонения от номинального размера возрастают с ростом диаметра и принимают значения от 0,5 до 2,8 мм в громадную либо меньшую стороны.
  • Толщина стены может быть около 93,116 миллиметра при 300-миллиметровом диаметре.

Увидьте: таблица сортамента – не незыблемый канон. По согласования с поставщиком смогут быть введены дополнительные размеры; допуски наряду с этим берутся как для меньшего из ближайших диаметров.

  • Протяженность изделий – от 1 до 6 метров: немерная, мерная либо кратная мерной. В последнем случае действует неспециализированная для большинства подобных стандартов инструкция: на любой рез делается 5-миллиметровый припуск. Что любопытно, трубы из более мягких сплавов смогут поставляться в бухтах длиной до… 15 километров.

  • Изделия с толщиной стенок более чем 10 мм и наружным диаметром от 100 мм не должны иметь заусенцев на своей наружной поверхности.

Заключение

Будем считать наше знакомство с новым материалом состоявшимся. Сохраняем надежду, что оно окажется нужным читателю (см.кроме этого статью “Труба для теплого пола: как выбрать оптимальную разновидность и верно ее уложить”).

Как в большинстве случаев, видео в данной статье предложит его вниманию дополнительную данные. Удач!

Алюминиевый сплав Д16Т. Свойства и химический состав

В справочной литературе приведена информация о том, что на основе алюминия изготавливается около 240 сплавов. Каждый из них имеет свои особенности, область применения, составляющие, характеристики. К списку таких материалов принадлежит алюминиевый сплав Д16Т, в состав которого входит магний и медь. Он универсален, что позволяет применять его во многих сферах деятельности.

Второе наименование сплава – дюралюминий. Прочный и легкий металл используется в качестве конструкционного материала при изготовлении элементов и деталей космических кораблей, ракет, самолетов и прочих летательных аппаратов.

В чистом виде изделие используется крайне редко, что обусловлено более низкими характеристиками по сравнению с АМг6, меньшей устойчивостью к действию коррозии и сложностью создания сварного соединения. Повышение данных показателей обеспечивается при термической обработке сплава Д16Т. Например, при сечении до 120 мм предусматривается закалка или старение после отливки или прокатки детали. Маркировка полуфабрикатов обозначает, что изделие упрочнено и состарено естественным способом.

Материал характеризуется высокой прочностью, возможностью термоупрочнения, обладает слабой свариваемостью. Единственный способ сварки, который используется для данного сплава – точечный. Большее распространение получили соединения с помощью болтов, заклепок и пр. Изготавливаются из сплава заклепки с устойчивым к коррозии покрытием. Механическая обработка деталей происходит предельно просто.

Маркировка и состав

Расшифровка Д16Т позволяет получить основные данные о свойствах металла:

  • Д – дюралюминий;
  • 16 – порядковый номер;
  • Т – подверженный термической обработке (закалка и искусственное старение).

Состав нормируется Госстандартом 4784-97. В него входят:

Среди других компонентов выделяют никель, титан, кремний, бериллий. Каждый компонент имеет свои качества и особенности, которые сказываются на свойствах сплава Д16Т.

Кремний предназначен для улучшения качества сварного шва и состояния околошовной зоны. Обычно при воздействии температуры во время сварочных работ происходит образование мелких трещин в зоне сварки, что негативно влияет на характеристики материала.

Никель снижает коэффициент линейного расширения, что важно при эксплуатации в зоне повышенных температур. При этом он уменьшает пластические и прочностные характеристики металла.

Читайте также:  Труба на крыше: правильная установка

Улучшение механических параметров обусловлено присутствием в химическом составе сплава Д16Т никеля и железа. Связывание молекул алюминия с данными элементами обеспечивает прочность, при этом медь не принимает участия в химической реакции и находится в свободном состоянии в составе металла.

Количество феррума в материале строго ограничено нормами. Это обусловлено риском возникновения железных пластин, которые отрицательно сказываются на технических характеристиках сплава.

Форма выпуска

В чистом виде Д16 практически не применяется, при этом осуществляется плакирование деталей, что сокращает риск их корродирования. Из Д16 могут быть изготовлены детали:

  • в чистом виде;
  • Т – с термообработкой (закалка и естественное старение);
  • Т1 – с термообработкой (искусственное старение);
  • М – подверженные отжигу;
  • с плакированием (Д15ТА).

В качестве основных элементов выступают листы, уголки, плиты, прутья. Прутки с диаметром менее 100 мм имеют обязательную маркировку Т, в некоторых случаях – М. Листы изготавливают с нанесением на поверхность слоя чистого алюминия, что снижает степень коррозионной активности. Также изготавливают листы с маркировкой М и Т.

Алюминиевый сплав Д16Т подвержен коррозии в большей степени, чем другие аналогичные, поэтому он подвергается плакировке 2-4% слоем технического алюминия. Второй вариант покрытия – лак. Выбор типа зависит от условий эксплуатации, т.к. при повышенной температуре наиболее устойчивым к внешним факторам будет анодированный или плакированный лист. В качестве основного метода сварки используется точечный, максимальное распространение получили заклепочные и прочие соединения.

Особенности сплава

Предельная эффективность от использования материала обеспечивается при эксплуатации в условиях повышенных температур. При этом нормальной средой будет диапазон 120-250 градусов. Кратковременный нагрев допускается до температуры 500 градусов, при дальнейшем росте материал теряет прочность, что приводит к отказу.

При температуре ниже 80 градусов обеспечивается устойчивость к образованию трещин, при переходе через данную границу появляется риск развития очагов коррозии между кристаллами сплава Д16Т. Чтобы исключить пагубный фактор, необходимо произвести термическую обработку. В результате повысятся не только антикоррозионные качества, но и прочность, пластичность.

По твердости и прочности при работе в нормальных условиях металл уступает сплаву ВД95Т1 даже после проведения термообработки. В температурном диапазоне 120-250 градусов происходит изменение характеристик в противоположную сторону. ВД95 может корродировать, если на него воздействует ток.

Технические характеристики

К основным характеристикам сплава Д16Т относятся:

удельная теплоемкость0,92 Дж/кгК;
коэффициент теплопроводности130 Вт/мК;
твердостьHB 10 -1 = 42 МПа;
относительное удлинение при разрыве10%;
удельный вес2800 кг/м 3 .

Стоимость

Цена за кг сплава Д16Т составляет 390 руб.

Термическая обработка

Прочностные характеристики металла зависят от способа его обработки. Правильный порядок проведения работ является залогом получения качественного материала.

Первая стадия предполагает закалку при 495-505 С, дальнейшее повышение температуры может привести к пережогу, что снижает характеристики сплава. Вторая стадия – закалка в воде, при температуре 250-350 С. В результате повышаются антикоррозионные качества кристаллической решетки.

Старение является последней стадией обработки. Для этого в камере создается температура 18-20 С, изделия находятся в ней в течение 4-5 дней. В результате термообработки обеспечивается прочность материала, достигающая 125-130 НВ, что является максимальным показателем среди дюралюминия.

Обрабатываемость

Алюминиевый сплав Д16Т – деформируемый металл, который предназначен для изготовления листов, плит и т.д. Из него также можно сделать поковки и штамповки, полученные прокаткой, прессованием и экструзией.

Один из наиболее распространенных способов механической обработки – резка. Для этого предусматривается установка стандартных режимов работы, а также применение смазочно-охлаждающих материалов. Для специальных целей может потребоваться особенный инструмент.

Область применения проката

Благодаря особенностям материала обеспечивается возможность изготовления разных прокатных деталей. Они могут использоваться в качестве элементов фюзеляжа, лонжеронов и прочих компонентов летательных аппаратов. Из него изготавливают органы управления авиамоделями, а также составные части космических аппаратов.

Дюралюминий Д16Т получил распространение в судостроении. Его применение положительно сказывается на снижении массы лодок, кораблей и прочих судов. Он используется для изготовления составляющих с любой степенью ответственности.

Дорожные знаки, рекламные щиты, указатели и прочие элементы, устанавливаемые на улице, изготавливаются с применением сплава. В нефтедобывающей отрасли он используется для производства труб нормали. При этом составляющие и конструкция в целом сохраняет свои первоначальные качества на протяжении 8 лет эксплуатации.

Прочностные характеристики состава и стали имеют небольшое различие, при этом масса его в три раза ниже по сравнению со сталью. К другим преимуществам относятся:

  • простота транспортировки;
  • легкость обработки;
  • возможность использования ингибиторов для снижения коррозионной активности материала.

Номенклатура

Номенклатура деталей из алюминия Д16 включает большое количество наименований, что обусловлено высоким спросом на данный материал. Отечественные производители предлагают:

  • плиты (Госстандарт 17232-99);
  • профили (Госстандарт 8617-81);
  • ленты (Госстандарт 13726-97);
  • прутки (Госстандарт 21488-97, 51834-2001);
  • трубы (Госстандарт18482-79).

Аналоги

Высокие технические характеристики стали причиной популярности металла в России и за ее пределами. Иностранные материалы имеют несколько другую номенклатуру:

  • европейский ENAW-2024;
  • немецкий 3,155;
  • американский 2024.

Сплав Д16Т

Распространение современных технологий привело к появлению материалов с исключительными эксплуатационными качествами. Примером можно назвать дюралюминий, который весьма распространен на сегодняшний день. Характеристики Д16Т позволяют использовать материалы этой группы при изготовлении самых различных конструкций и механизмов. Сегодня рассматриваемый сплав применяется в авиационной и космической промышленности, что можно связать сочетание высокой прочности с легкостью.

Расшифровка марки Д16Т

Расшифровка марки позволяет определить ее основные эксплуатационные качества и химический состав. Марка Д16Т относится к классу дюралюминия, который характеризуется высокой концентрацией легирующих элементов.

Сегодня расшифровывают Д16Т при применении ГОСТа. В отличии от других сплавов, рассматриваемые маркируются по собственной системе. Дюралюминий Д16Т расшифровывается следующим образом:

  1. Д – обозначение материалов группы дюралюминия. Она существенно отличается от обычного алюминия, что связано с включением в состав различных легирующих элементов. Концентрация других химических элементов позволяет изменить многие эксплуатационные качества.
  2. 16 – номер сплава. По сути эта цифра не указывает на какие-либо качества, но она используется для обозначения сплава с определенными качествами.
  3. Т – символ, который обозначение проведение закалки и естественного старения. Термическая обработка, связанная с закалкой, предусматривает оказание воздействия высокой температуры, за счет чего происходит перестроение поверхностного слоя.

Алюминий Д16Т весьма распространен в области, где производятся ответственные механизмы и устройства, на которые будет оказываться серьезное воздействие со стороны окружающей среды.

Химический состав

Химический состав каждого материала имеет свои определенные особенности, которые и определяют физико-механические качества.

Рассматриваемый алюминиевый сплав Д16Т относится к группе Al-Cu-Mg с легированием марганца. Химический состав сплава Д16Т характеризуется следующим образом:

  1. Большая часть сплава – алюминий, концентрация которого доходит до показателя 94,7%.
  2. Остальная часть массы приходится на магний, медь и другие различные примеси.
  3. Включение в состав марганца определяет существенно увеличение коррозионной стойкости сплава Д16Т и увеличить некоторые механические свойства.
  4. В состав включается небольшая доля титана и железа. Негативное влияние на сплав Д16Т оказывает концентрация железа. Это связано с тем, что подобный химический элемент не растворяется в алюминии, создает неоднородные пластины. Концентрация железа выдерживается в строгом пределе, так как неоднородная структура может привести к серьезным проблемам.

Химический состав сплава Д16Т

Дуралюмин производится при тщательном контроле концентрации всех элементов. Увеличение в составе количества железа приводит к тому, что металл становится менее однородным, за счет чего падает качество и ухудшаются другие эксплуатационные качества. Титан и марганец должны также выдерживаться в определенном диапазоне концентрации, так как слишком высокий и низкий показатели могут привести к изменению основных физико-механических качеств.

Свойства материала

Сплав Д16Т, характеристики которого можно назвать весьма привлекательными, обладает огромным количеством преимуществ в сравнении с другими сплавами.

Особенности дюралюминия определяют то, что этот сплав во многом обходит обычный алюминий и другие материалы. Физические и механические свойства заключаются в следующих моментах:

  1. Высокая стабильность структуры. За счет этого изготавливаемые изделия могут прослужить долго и выдерживают существенное воздействие со стороны окружающей среды.
  2. Плотность материала определяет его низкий удельный вес, уровень которого составляет 2800 кг/м 3 . За счет этого получаемые изделия становятся легкими. Именно поэтому Д16Т получил распространение в авиастроении и при изготовлении элементов, которые применяются при изготовлении оборудования для космической промышленности. Для того чтобы устройство смогло преодолеть земную тягу с меньшими энергетическими затратами создаваемая конструкция должна иметь небольшой вес. Проведенные исследования указывают на то, что Д16Т в 3 раза легче стальных.
  3. Повышенное сопротивление к микроскопической деформации в процесс эксплуатации. Это связано с тем, что модуль упругости имеет довольно высокое значение.
  4. Высокий предел прочности Д16Т достигается за счет включения в состав огромного количества легирующих элементов, к примеру, титана. При этом твердость сплава Д16Т составляет 42 МПа.
Читайте также:  Как монтировать полипропиленовые трубы клеевым способом

Кроме этого, температура плавления дюралюминия Д16Т довольно высокая. За счет этого есть возможность использовать сплав при создании различных устройств, которые могут эксплуатироваться при высоком сопротивлении воздуха. Слишком высокое сопротивление становится причиной, по которой металл нагревается и становится более мягким, пластичным. Высокая температура плавления позволила применять дюралюминий при изготовлении летательных аппаратов, так как обычный алюминий нагревается и становится мягким и менее прочным.

Область применения

Широкая область применения Д16Т связана с его основными эксплуатационными качествами. Стоит учитывать, что сложности, возникающие в процессе производства, существенно повышают стоимость этого сплава. Несмотря на распространение алюминия, дюралюминий применяется лишь в случае, когда это требуется. Сплав Д16Т выпускается в следующих видах:

  1. Листы.
  2. Уголки.
  3. Прутки.
  4. Плиты.

Стоит учитывать, что сплав крайне редко поставляется на производственную площадку в чистом виде. Для повышения основных эксплуатационных качеств зачастую проводится химикотермическая обработка. Заготовки применяются для получения следующих изделий:

  1. В чистом виде. Как ранее было отмечено, в этой форме заготовки встречаются редко.
  2. В закаленном или естественно состаренном состоянии.
  3. После искусственного состаривания.
  4. Плакированные.
  5. Отоженные.

Очень большое распространение получили заклепки, изготавливаемые из рассматриваемого материала. Это связано с тем, что заклепки из Д16Т характеризуются высоким показателем сопротивления на срез.

Термическая обработка позволяет существенно увеличить основные эксплуатационные качества. По установленным стандартам подобного рода улучшение позволяет повысить устойчивость металла к воздействию высокой температуры. К примеру, крепежные элементы могут выдерживать температуру от 120 до 230 градусов Цельсия. Применяется сплав и в машиностроительной сфере при создании кузова.

Аналоги Д16Т

В продаже встречается довольно большое количество зарубежных аналогов. Дюраль д16 производится с учетом установленных стандартов и имеет соответствующие характеристики. Д16Т аналоги маркируются по своим стандартам, к примеру, т3511.

При рассмотрении аналогов следует учитывать особенности проводимой термической обработки Д16ЧТ:

  1. Для начала выполняется температурная закалка, для чего заготовка нагревается до температуры 500 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что слишком высокая температура приводит к пережогу алюминий и ухудшению его основных качеств. При этом изменения происходят резко. Поэтому следует уделять много внимания температурному режиму.
  2. Следующий шаг заключается в закалке в холодной воде. При этом большое значение имеет температура воды. Оптимальным значением принято считать диапазон от 250 до 350 градусов Цельсия.
  3. Далее для улучшения основных качеств проводится естественное старение. Процесс достаточно прост, поверхность контактирует с воздухом, температура которого схожа с комнатной. Процесс длиться в течение 4-5 дней.

В результате проведенного процесса поверхность приобретает твердость около 125-130 НВ. Подобный показатель можно назвать максимальным значением для сплавов рассматриваемой группы.

В заключение отметим, что применение современных технологий позволяет выдерживать процент концентрации всех элементов строго в рекомендуемом диапазоне. За счет этого повышается качество сплава и его основные характеристики.

Труба д16т: особенности и стандарт материала

По каким стандартам производится тонкостенная и толстостенная труба Д16т? Из какого именно материала она изготавливается? Чем данный материал отличается от других решений? Позволяйте разбираться.

Сырье

Для начала давайте отделим мух от котлет. Д16т — это маркировка не самой трубы, а сплава, из которого она изготовлена. Как и все алюминиевые сплавы, наш отличается маленькой плотностью (около 2800 кг/м3).

Основной недочёт алюминия — низкая механическая прочность в громадной степени нивелируется добавками других элементов периодической таблицы.

Состав

В соответствии с ГОСТ 4784-97, сплав Д16 имеет следующий состав:

МеталлМассовая часть, %
FeДо 0,5
SiДо 0,5
Mn0.3 — 0.9
CrДо 0,1
TiДо 0,15
Al90.9 — 94.7
Cu3.8 — 4.9
Mg1.2 — 1.8
ZnДо 0,25
Сторонние примесиНе более 0,15 (максимально по 0,05 на каждую)

Обратите внимание: количество алюминия в сплаве дано примерно. Данный металл есть базой, при определенных условиях верхняя граница содержания, указанная в таблице, возможно превышена.

Итак, главные компоненты сплава — медь и алюминий.

Какие конкретно характеристики снабжает таковой состав?

  • Д16 заметно жёстче чистого алюминия. Но, как и все дюралевые сплавы.
  • Прочность всецело сохраняется в диапазоне до 250 градусов по Цельсию. Фактически, в диапазоне 120 — 250С данный сплав не знает себе равных среди всех видов дюралюминия.
  • Верхняя граница краткосрочного нагрева — около 500С.

Постобработка

Быть может, читатель обратил внимание на то, что наименование сплава — Д16 — отличается от вынесенного в заголовок статьи Д16т отсутствием буквы в конце.

Она свидетельствует способ постобработки. Вероятны следующие варианты:

МаркировкаОписание
ТЗакаленный и конечно состаренный сплав
Т1Искусственно состаренный
МОтожженный
АПлакированный

Полезно: в прайс-страницах производителей возможно встретить маркировку вида Д16ТА. Так обозначается сплав, прошедший закалку, естественное старение и (по окончании формирования подробности) плакировку.

Терминология

Кое-какие термины, возможно, нуждаются в разъяснении.

  • Отжиг — это нагрев до температуры рекристаллизации (в нашем случае — приблизительно до 500С) с последующим медленным охлаждением. Не вдаваясь в физику процесса, напомним, что отжиг придает металлам вязкость и повышенную пластичность, а заодно снимает внутренние напряжения в металлоконструкциях.
  • При стремительном охлаждении с температуры рекристаллизации до комнатной и ниже, физические свойства металла изменяются в другом направлении: он, наоборот, делается только жёстким. Соответствующий процесс именуется закалкой.
  • Плакировка — это нанесения на поверхность сплава слоя чистого алюминия. Дело в том, что он владеет большей коррозионной стойкостью, чем многие его сплавы, плакировка делает предохранительную функцию.

А вот процесс состаривания сплава так любопытен, что мы посвятим знакомству с ним отдельный раздел.

Состаривание

В начале 20 века (правильнее, за десятилетие до Первой Мировой, в 1903 году) германский материаловед Альфред Вильм, сотрудник металлургической фабрики Durener Metallwerke AG, в ходе изучения свойств алюминия нашёл неожиданный феномен.

Сплав 96% алюминия с 4% меди по окончании прохождения закалки, как и многие другие металлы, в полной мере предсказуемо делался более жёстким и прочным. Но процесс не останавливался при достижении сплавом комнатной температуры: при 20С в последующие 4-5 дней металл набирал прочность, не утрачивая наряду с этим пластичности.

Сплав назвали дюралюминием (в честь германского города Дюрена, в котором в 1909 году начали его производство), а его состав и разработку термообработки оперативно засекретили: первое время он массово использовался для постройки каркасов военных дирижаблей.

Шила, но, в мешке не утаить: уже к 1920 году дюралюминий стал главным материалом в самолетостроении в мире. В ходе опытов выяснилось еще одно любопытное свойство сплава: процесс комплекта им прочности возможно быстро ускорить, нагрев его по окончании закалки до 188 — 193 градусов.

В этом случае большая прочность достигалась за 11 — 13 часов, что, очевидно, с позиций технологичности производства смотрелось куда более выигрышно.

Как прочен сплав Д16т на фоне чистого алюминия? Сравним их устойчивость к нагрузке на сжатие: алюминий способен выдержать 7-8 кг/мм2, а дюралюминий 45.

О сплаве полезно знать еще пара вещей.

  1. Его сварка очень проблематична. В большинстве случаев, для соединения листовых подробностей своими руками употребляются заклепки.
  2. Сами заклепки часто делают все из того же Д16т.
  3. Приоритетная область применения сплава — авиастроение, реже он используется для потребностей автопрома — по большей части при изготовлении кузовов.
  4. Его нельзя назвать недорогим материалом. Цена пресловутых труб из данной разновидности дюралюминия — от 500 рублей за килограмм.

ГОСТ 18482-79

В действительности, возвратимся к трубам. Они должны производиться по ГОСТу 18482-79 ‘Трубы прессованные из его сплавов и алюминия’.

Давайте изучим главные положения документа:

  • Трубы смогут быть как круглыми, так и фасонными.

  • По толщине стены стандарт предусматривает деление только на тонкостенные (стена до 5 мм) и толстостенные (более чем 5 мм).
  • Наружный диаметр для круглого сечения в соответствии с содержащейся в стандарте таблице сортамента может варьироваться от 18 до 300 миллиметров. Предельно допустимые отклонения от номинального размера возрастают с ростом диаметра и принимают значения от 0,5 до 2,8 мм в громадную либо меньшую стороны.
  • Толщина стены может быть около 93,116 миллиметра при 300-миллиметровом диаметре.
Читайте также:  Полипропиленовые канализационные трубы – инновационное решение в сфере сантехники

Увидьте: таблица сортамента — не незыблемый канон. По согласования с поставщиком смогут быть введены дополнительные размеры, допуски наряду с этим берутся как для меньшего из ближайших диаметров.

  • Протяженность изделий — от 1 до 6 метров: немерная, мерная либо кратная мерной. В последнем случае действует неспециализированная для большинства подобных стандартов инструкция: на любой рез делается 5-миллиметровый припуск. Что любопытно, трубы из более мягких сплавов смогут поставляться в бухтах длиной до 15 километров.

  • Изделия с толщиной стенок более чем 10 мм и наружным диаметром от 100 мм не должны иметь заусенцев на своей наружной поверхности.

Заключение

Будем считать наше знакомство с новым материалом состоявшимся. Сохраняем надежду, что оно окажется нужным читателю (см.кроме этого статью ‘Труба для теплого пола: как выбрать оптимальную разновидность и верно ее уложить’).

Как в большинстве случаев, видео в данной статье предложит его вниманию дополнительную данные. Удач!

Сплав Д16т

Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация.

Д16т – 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:

  1. В первую очередь проводится температурная закалка при 495-505 градусах. При более высоких температурах происходит пережог алюминия, приводящий к резкому снижению качественных характеристик сплава.
  2. 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.
  3. 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.

Расчёт веса погонного метра трубы Д16Т

Данный материал нашёл очень широкое применение среди радиолюбителей при изготовлении антенн. Очень часто возникает необходимость произвести расчёт веса будущей конструкции антенны и мачты для определения нагрузки на поворотное устройство, определения К-фактора, ветровой нагрузки.

В конце 1930-х годов правление фирмы Dürener Metallwerke AG и исследовательские лаборатории располагались в Берлине, район Борзигвальде. Здесь в начале 1940-х годов разрабатывались деформируемые высокопрочные сплавы системы Al-Zn-Mg, нашедшие применение в самолетостроении Германии.

Особенности сплава Д16Т и его получение

Дюраль – термин, ставший торговой маркой алюминиевого сплава 16. Дюраль – Д16Т термин использующийся по большей части в профессиональном или разговорном сленге. Другие названия сплава – дюралюминий или дуралюминий, дюралюмин. Одна из наиболее ярких особенностей Д16Т – это один из первых сплавов, упрочняемых старением.

Дюралюмин, или, как уже говорилось выше, дюраль – это сплав алюминия с легирующими элементами. В качестве элементов, вводимых в состав сплава и улучшающих его свойства, используют медь (занимает порядка 4,4 процента массы), магний (1,5 процента), марганца (0,5 процента) и небольшое количество кремния и железа.

Дюралюминий Д16Т получается из сплава Д16. Для этого последний нагревают до температуры 500 градусов Цельсия, а затем закаливают в воде. С помощью искусственного или естественного старения достигается высокая механическая прочность.

Д16Т – один из наиболее востребованных алюминиевых сплавов. Такой популярности сплав добился за счет высоких прочностных показателей, которых добиваются с помощью термообработки, закалки и естественного старения. Еще одна характерная особенность сплава – после закалки Д16Т приобретает твердость и легкость.

Основные характеристики Д16Т труб

Д16Т труба отличается от аналогов из других материалов тем, что имеет высокие показатели прочности, благодаря свойствам используемого сплава. Еще одна отличительная особенность Д16Т труб – высокая статическая прочность, показатели которой достигают порядка 450 – 500 МПа. Кроме этого такой вид труб характеризуется высокой усталостной прочностью, а также вязкостью разрушения.

Наряду с очевидными преимуществами, конечно же, есть и недостатки. Трубы из дюраля обладают низкой коррозионной стойкостью. Эта проблема решается с помощью плакировки труб чистым алюминием. Плакированная Д16АТ труба обладает коррозионной стойкостью схожей с чистым алюминием. Надо отметить, что материал маркированный Д16АТ является плакированным, т.е. покрытым плёнкой чистого алюминия для сопротивления коррозии. Важно, что если вам надо покрывать алюминий другим материалом, например красить, то плакировочный слой надо удалять.

D – Наружный диаметр
b – Толщина стенки
d – Внутренний диаметр
S – Площадь поперечного сечения
L – Длина
V – Объем материала
ρ – Плотность материала
m – Масса

Преобразовывая, получим формулу для вычисления массы:

Тогда объём будет:

В итоге получаем:

Нам заведомо известны некоторые значения – это плотность и длина.
Плотность (не удельный вес!) Д16Т = 2,78 г/см.кв и он должен отвечать даже ГОСТу. На самом же деле, если учесть, что труба не идеальный цилиндр (есть у нее и припухлости и диаметр гуляет и расцентровка . ) то надо ли ловить граммы? Производители обычно опираются на значения от 2.66 до 2.797.
Длина – это 1 метр.
Если подставлять свои значения в эти формулы и соблюсти размерность величин по системе СИ, то полученные данные можно свести в единую таблицу:

Теоретическая масса труб холоднодеформированных из алюминия и алюминиевых сплавов ГОСТ 18475-82

Ссылка на основную публикацию