Д1

Характеристика дюралюминия Д1 (и сходных сплавов): сплавы системы Аl—Сu—Mg. Дюралюмины Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17 упрочняются термической обработкой; характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности.

Применяются: Д1 — для лопастей воздушных винтов, узлов креплений, строительных конструкций и др.;

Д16 — для силовых элементов конструкций самолетов (шпангоуты, нервюры, тяги управления, лонжероны), кузовов грузовых автомобилей, буровых труб и др.; Д19 — для тех же деталей, что и из сплава Д16, но работающих при нагреве до 200—250 °С; В65, Д!8 — для заклепок; ВД17 — для лопаток компрессора двигателей, работающих при температуре до 250 ^СС. Дюралюмины хорошо свариваются точечной сваркой и практически не свариваются плавлением из-за высокой склонности к трещинообразованию.

Сплавы Д1, Д16 в искусственно состаренном состоянии имеют улучшенную коррозионную стойкость, которая не снижается при повышенных температурах эксплуатации деталей, и более высокие значения σ_0,2 и σ_В.

Производство проката(трубы) из сплава Д1 (и подобных) методом холодного прессования: с повышением скорости прессования повышается тепло деформации и уменьшается его рассеивание в окружающую среду, температура металла в очаге деформации повышается. По этой причине при горячем прессовании скорости ограничены небольшими величинами, так как диапазон At между температурой появления термотрещин и температурой начального нагрева заготовки весьма узок, и повышение скорости прессования может повлечь за собой недопустимый разогрев металла в очаге деформации и возникновение термотрещин. При холодном прессовании этот диапазон в несколько раз шире. Например, для сплава Д1 температура образования термотрещин равна 520° С, а температура нагрева заготовки при горячем прессовании около 420° С, т. е. At = 100°. При холодном прессовании At = 520 — 20 = 500°. Это позволяет значительно повысить скорости прессования.

В условиях холодного прессования скорость деформации влияет на величину сопротивления деформации S_Д и влияние это не монотонно. При сравнительно невысоких скоростях деформации с повышением скорости величина S_Д повышается. Но по мере дальнейшего повышения скорости наступает такой момент, когда вследствие малой длительности процесса тепло деформации не успевает рассеяться в окружающую среду, полностью аккумулируется в деформируемом металле и процесс приближается к адиабатическому. В этом случае S_Д по мере дальнейшего роста скорости деформации начинает снижаться из-за разогрева прессуемого металла и перехода деформации в другие температурные условия. В работе определены точки перегиба на кривой S_Д = f (w) для сплава АД1 при относительной скорости деформации до = 2,5 сек^-1 и для сплава Д1 при w = 2,0 сек^-1 холодном прессовании приведена в таблице.

* Верхние значения температур металла относятся к максимальным значениям выгяжки.

Деформационное тепло, образующееся в пластической зоне, в общем случае рассеивается в окружающую среду (непропрессованную часть слитка, инструмент). Так как рассеивание тепла — процесс, протекающий во времени, то чем меньше скорость прессования, тем ниже температура металла. С повышением скорости прессования потери тепла уменьшаются и температура металла в пластической зоне растет. В этом периоде наблюдается интенсивное влияние скорости прессования на температуру металла.

Изменение температуры металла может быть определено аналитически. Ниже приводятся формулы для аналитического расчета температуры разогрева металла At, дающие удовлетворительную сходимость с экспериментальными данными:

1) адиабатические условия At° = 3,2o_п;

2) прессование при пониженных скоростях и наличии теплообмена.

Следствие изменения температуры металла в пластической зоне по ходу прессования — неравномерность температуры пресс-изделия, выходящего из канала матрицы. В общем случае выходная часть прессизделия более холодная, чем утяжинная, и это может привести к неравномерному распределению механических свойств по длине прессизделия. Следует, однако, иметь в виду, что неравномерность температуры прессизделия, а следовательно, и свойств подлине при оптимальных скоростях прессования локализуется в выходной части на 10—15% общей длины прессизделия. В ряде случаев неравномерность свойств устраняют последующей термообработкой.

Положительные результаты получены при холодном прессовании труб с предварительной частичной прошивкой заготовки.

При прошивке заготовки температура ее несколько повышается, и выходной конец изделия выходит более нагретым по сравнению с начальной температурой заготовки, т. е. температурное поле очага деформации во времени выравнивается и, как следствие, выравниваются свойства прессизделия.