Алюминий на складе
«М-Комплект» (044)490-04-88 (063)717-67-74


Ковочные сплавы AK6 и АК8

Химический состав и различия сплавов

Сплавы типа АК6 и АК8 относятся к сплавам системы Al-Cu-Mg-Si. Сплав АК6 разработан в СССР С. М. Вороновым при попытках увеличить эффект упрочнения сплавов системы Al-Mg-Si и уменьшения негативного влияния перерыва между закалкой и искусственным старением. Дополнительное упрочнение было достигнуто легированием медью и марганцем.

Микроструктура сплава АК6 после термической обработки состоит из зерен твердого раствора на алюминиевой основе и включений металлических соединений CuAl2 и Mg2Si .

Сплав АК6-1 (Ti0,1%+Cr0,2%) более пластичен, чем сплав АК6; он используется для изготовления кованых и штампованных деталей особенно сложной формы — колес компрессоров, заборников, крыльчаток к других.

Сплав АК8 отличается по химическому составу от АК6 тем, что содержит в два раза больше меди. Увеличение содержания меди при постоянном среднем содержании магния и кремния повысило прочность, но хуже обрабатывается давлением в горячем состоянии и поэтому может применяться для штамповки высоконагруженных самолетных деталей менее сложной формы (рамы, фитинги и т. п.).

Для уменьшения количества избыточных фаз и повышения характеристик вязкости разрушения в сплаве АК6ч ограничено максимально допустимое содержание примеси железа до 0,4 % по сравнению с 0,7 % в сплаве АК6. Небольшие добавки титана (0,002—0,1 %) и хрома (0,01—0,2 %) позволяют устранить столбчатую структуру в слитках сплава АК6—1 и повысить пластичность в горячем состоянии. После термообработки сплав с этими добавками имеет сильно измельченную структуру и повышенные механические свойства

Недостатком этого сплава, ограничивающим его применение для тонкостенных деталей, является склонность в искусственно состаренном состоянии к межкристаллитной коррозии.

Химический состав (%) AK6, АК8
Сплав Основные компоненты Примеси (не более)
Си Mg Мп Si Fe Ni Zn Ti Прочие
Каждая Сумма
АК6 1,8—2,6 0,4—0,8 0,4 — 0,8 0,7—1,2 0,7 0,1 0,3 0,1 0,05 0,1
АК8 3,9—4,8 0,4 — 0,8 0,4 — 1,0 0,6-1,2 0,7 0,1 0,3 0,1 0,05 0,1

Технологические свойства

Сплавы АК6, АК6ч, АК6‑1 и АК8 имеют высокие технологические свойства при непрерывном литье, горячей обработке давлением (свободной ковке, штамповке, прессовании). Сплавы хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал горячей деформации составляет 420—470°С. Сплав АК6 может успешно деформироваться и в более высоком температурном интервале. Деформация сплава при 505—525°С с непосредственной закалкой в воде и последующим старением показала, что эта так называемая высокотемпературная механотермическая обработка приводит к некоторому повышению прочности и ударной вязкости сплава. В микроструктуре наблюдается фрагментация внутри зерен, а также уменьшается глубина ободка с рекристаллизованной структурой. Такая обработка является перспективным технологическим процессом.

С увеличением степени легирования ковочных сплавов повышаются их механические свойства и ухудшается обрабатываемость давлением в горячем состоянии. Особенно резко сказывается влияние меди, заметное при сравнении сплавов АК6 и АК8.

Все сплавы удовлетворительно свариваются точечной и роликовой сваркой, а сплав АК8 — аргонодуговой с присадочной проволокой из сплава АК5. Прочность сварных соединений составляет 0,6—0,7σв основного   материала. Сплавы хорошо обрабатываются резанием.

Применение

Сплавы АК6 и АК6ч используются для ответственных силовых деталей авиационной техники длительного ресурса, в частности в крыльях пассажирских самолетов. Сплавы типа АК6 благодаря высокой пластичности в горячем состоянии применяются для изготовления весьма сложных штамповок: крыльчатки компрессора, крыльчатки вентилятора для компрессоров реактивных двигателей, корпусных деталей агрегатов. Сплав АК8 применяется для высоконагруженных деталей самолета, изготовленных ковкой и штамповкой (рамы, фитинги и др.). Сплав не охрупчивается при температурах глубокого холода, и его можно успешно использовать в качестве свариваемого сплава для деталей, работающих в условиях криогенных температур

Алюминиевые сплавы АК6 и АК8 широко применяют в промышленности, строительстве, транспортном машиностроении, авиации для изготовления штампованных и кованых деталей сложной формы, для нагруженных деталей типа рам, фитингов и др.

Сплавы АК6 и АК8 склонны к коррозии под напряжением и чувствительны к межкристаллитнои коррозии. Детали следует анодировать и защищать лакокрасочными  покрытиями.

Для  уменьшения   коробления  и   поводок  закалку  тонкостенных деталей сложной формы производят в воде при температуре 80—90° С. Сплавы хорошо деформируются в горячем состоянии.

Механические характеристики

Сплав АК8 применяют для изготовления листов. Типичные характеристики механических свойств листов (поперек прокатки): σв=46 кгс/мм2σ0,2= 38 кгс/мм2 , δ= 14%.

Режимы термической обработки сплавов АК6 и АК8
Сплав Полуфабрикат Температура нагрева под закалку, °С Режимы старения
Температура, °С Время, ч
АК6 Всех видов 505–525 150–165 6–15
АК8 Поковки, штамповки 495–505 150–165 4–15
Листы, профили 165–175 10–12
Характеристики механических свойств поковок и штамповок из сплавов АК6 и АК8
Сплав Полуфабрикат Состояние материала Масса,   кг Вдоль волокна Поперек волокна
σв σ0,2 δ,
%
по ширине по толщине  
σв σ0,2 δ,
%
σв δ,
%
HB
кгс/мм2 кгс/мм2
кгс/мм2
 
Не менее
АК6 Штамповки Закаленные и искусствен­но состаренные ≤350 39 28 10 37 25 7 35 5 100
≤1500 37 - 8 35 - 6 34 4 95
Поковки Закаленные и естественно состаренные До 200 33 16 16 - - - - - -
АК8 Штамповки Закаленные и естественно состаренные ≤200 39 25 11 37 24 8 35 6 110
Поковки ≤750 39 25 10 37 - 8 33 4 110
750—2000 38 24 8 36 - 7 33 4 110
Штамповки Закаленные и искусствен­но состаренные ≤30 44 32 10 40 - 6 36 4 120
30 — 200 42 30 8 40 - 6 66 3 110
Поковки ≤30 42 ~ 8 36 - 4 34 3 120
30—2000 39 - 6 36 - 4 34 2 110

Механические свойства прессованных прутков из сплавов АК6 и АК8 в закаленном и искусственно состаренном состояни
Сплав Диаметр прутка, мм σв δ, %
АК6 ≤100 38 10
≤300 36 12
АК8 ≤150 46 10
≤300 44 8