Дюралевая труба д16т разновидности

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.

Чем отличаются сплавы Д16, Д16Т и Д16Б в маркировке плит

Все перечисленные марки – это один сплав дюралюмин Д16, содержащий согласно ГОСТ 4784-97 кроме алюминия 3,8-4,9% Cu; 1,2-1,8% Mg; 0,3-0,9% Mn. Отличие в обработке сплава. В частности, маркировка «плита Д16» указывает только на состав сплава. Плита Д16Т – не корректная маркировка, т.к. индекс «Т» соответствует термически обработанному состоянию (закалка + естественное старение), а плиты поставляются без термообработки.

Индексы «А» и «Б» указывают на наличие плакирования, нормального и технологического соответственно. Т.е. маркировка «плита Д16Б» соответствует дюралюмину с технологической плакировкой.

Удельный и объемный вес стали. Таблица веса 1м2 стали различных марок

Сталь – деформируемый сплав малого количества углерода (до 2%) с железом и другими элементами. Это один из самых распространённых материалов, применяемый в почти во всех отраслях промышленности. Классифицируются по маркам стали, которые различаются по структуре, различным механическим и различным физическим свойствам, а также по химическому составу.

Ниже приведена таблица веса 1м2 стали, наиболее распространённых марок в г/см3:Вес стали популярных типов: легированной, углеродистой, штамповой, рессорно-пружинная и других

Тип стали	Марка	Удельный вес (г/см3)
криогенная нержавеющая конструкционная	12Х18Н10Т	7,9
жаропрочная нержавеющая коррозионно-стойкая	08Х18Н10Т	7,9
низколегированная конструкционная	09Г2С	7,85
качественная конструкционная углеродистая	10,20,30,40	7,85
углеродистая конструкционная	Ст3сп, Ст3пс	7,87
штамповая инструментальная	Х12МФ	7,7
рессорно-пружинная конструкционная	65Г	7,85
штамповая инструментальная	5ХНМ	7,8
легированная конструкционная	30ХГСА	7,85
сталь высоко-углеродистая	70 (ВС и ОВС)	7,85
сталь среднеуглеродистая	45	7,85
сталь мало-углеродистая	10 и 10А; 20 и 20А	7,85
сталь мало-углеродистая электро-техническая (Армко)	А и Э; ЭА; ЭАА	7,8
сталь хромистая	15ХА	7,74
сталь хромоалюминиевомолибденовая азотируемая	38ХМЮА	7,65
сталь хромомарганцовокремнистая	25ХГСА	7,85
сталь хромованадиевая	30ХГСА; 20ХН3А	7,85

Так как существует огромное количество марок стали (около 1500), мы представили только удельный вес стали наиболее распространённых марок. Более подробную информацю про вес 1 м2 стали можно найти в других статьях на нашем сайте.

Исходя из характеристик стали, можно выделить такие основные – плотность, коэффициент линейного расширения, модули упругости и сдвига. По химическому составу различают легированные и углеродистые.

В последнюю, на ряду с углеродом и добавлением железа, также добавляют марганец (0,1 – 1,0%) и кремний (до 0,4%).

Рассчитываться удельный вес стали по следующей формуле: y=P/V, где P – вес однородного тела, V – объём соединения. Получаемый параметр постоянный и работает только тогда, когда сталь имеет абсолютно плотное состояние и непористую структуру.

По справочнику физических свойств и материалов установлено, что вес стали 1м2 идентичен плотности стали, что равняется 7,85 г/см3. Изменяется этот параметр так:

Обработка стали/Добавление примесей	Изменения по сравнению с стандартом 7,85 г/см3
углерод	удельный вес уменьшается
хром, алюминий, марганец	удельный вес уменьшается
кобальт, вольфрам, медь	удельный вес увеличивается
деформации волочением	удельный вес увеличивается, но не более 2-3%

Плотность алюминия

Теоретическая плотность алюминия

Плотность химического элемента определяется его атомным номером и другими факторами, такими как атомный радиус и способ упаковки атомов. Т еоретическая плотность алюминия при комнатной температуре (20 °С) на основе параметров его атомной решетки составляет:

Плотность алюминия: твердого и жидкого

График зависимости плотности алюминия в зависимости от температуры представлена на рисунке ниже :

• С повышением температуры плотность алюминия снижается.
• При переходе алюминия из твердого в жидкое состояние его плотность снижается скачком с 2,55 до 2,34 г/см 3 .

Плотность алюминия в жидком состоянии — расплавленного чистого алюминия 99,996 % — при различных температурах представлена в таблице.

Термическая обработка сплава Д16Т

Для повышения рабочих свойств Д16Т подвергают термической обработке, которая проходит в несколько этапов.

На первом этапе выполняют закаливание при температуре 495 – 505 ºC. Более высокие температуры использовать нежелательно, так как возникает такое явление, как пережог. Он приводит к резкому падению некоторых параметров Д16Т.

На втором этапе дюраль закаливают в воде, при этом важную роль играет ее температура. Оптимальная температура закаливания составляет 250-350 ºC. Именно по достижению этих температур сплав получает предельную стойкость к межкристаллической коррозии.

На третьем этапе сплав подвергают старению. Для этого он выдерживается несколько дней (обычно 4 – 5 дней) при температуре 18 – 20 ºC.

По окончании проведения вышеперечисленных операций сплав марки Д16Т получает твердость 125 – 130 по НВ. Это самый высокий показатель среди всего семейства дюралей.

Основные характеристики и области применения

Дюралюминий

Дюралюминий и сталь с антикоррозионным покрытием могут служить одновременно гидроизоляционным слоем и защитным, предохраняющим основной теплоизоляционный материал от механических повреждений. Листы металла накладываются внахлестку, и швы промазываются специальными влагонепроницаемыми мастиками. При увлажнении изоляционного материала на действующих предприятиях увеличиваются теплопритоки, что может привести к повышению температурного режима в камерах холодильника. Поэтому большое значение приобретает осушение увлажненной изоляции в самой конструкции. Для этого на поверхности теплоизоляционных плит последнего со стороны камеры слоя делают бороздки — каналы для циркуляции воздуха.
 

Дюралюминий после этого хорошо гнется, не ломаясь и не давая трещин. Обработка металлического листа, предназначенного для шасси, состоит в устранении дефектов на его поверхности ( механических и химических) и придании изделию соответствующей формы. В заключение на шасси наносится защитное покрытие.
 

Дюралюминий обладает высокими механическими свойствами ( после обработки давлением и термической обработки), но малой коррозионной стойкостью. В зависимости от химического состава различают три группы дюралюминиевых сплавов: 1) нормальный — Д1, содержащий 0 5 % магния; 2) повышенной прочности — Д6 и Д16, содержащие 0 7 — 1 6 % магния; 3) повышенной прочности — ДЗП, Д18, в составе которых имеется повышенный процент меди, марганца и магния.
 

Дюралюминий обладает высокими механическими свойствами ( после обработки давлением и термической обработки), но малой коррозионной стойкостью. В зависимости от химического состава различают три группы дюралюминиевых сплавов: 1) нормальный — — Д1, содержащий 0 5 % магния; 2) повышенной прочности — Д6 и Д16, содержащие 0 7 — 1 6 % магния; 3) повышенной прочности — ДЗП, Д18, в составе которых имеется повышенный процент меди, марганца и магния.
 

Дюралюминий подвергается механической обработке в горячем ( 440 — 480 С) и холодном состоянии; обработку в холодном состоянии рекомендуется делать до старения.
 

Дюралюминий представляет собой сплав, содержащий 3 5 — 4 % Си, 0 5 — 1 % Mg, 0 5 — 1 % Si, 0 5 — 1 % Мп, остальное алюминий. On обладает высокими механическими свойствами. Супердюралюми-пий содержит до 1 25 % Si; он еще более прочен и менее ковок, чем д горалюминий.
 

Дюралюминий не уступает по прочности стали, но почти в 3 раза легче ее.
 

Дюралюминий хорошо обрабатывается резанием, сваривается контактной сваркой и в среде защитного газа.
 

Дюралюминий обладает высокой механической прочностью и низкой коррозионной устойчивостью. Его применяют в химической промышленности, защищая от коррозии плакированием чистым алюминием.
 

Дюралюминий обладает высокими механическими свойствами, по твердости он приближается к стали. Супердюралюминий содержит 1 % Si, и он еще более прочен, чем дюралюминий. Алюминиевые сплавы широко применяются в авиационной технике, автомобилестроении и судостроении.
 

Механические свойства сплава AM ц.

Дюралюминий — сплав, по крайней мере, шести компонентов: А1, Gu, Mg, Mn, Si и Fe, хотя основными добавками являются медь и магний; поэтому этот сплав может быть причислен к сплавам системы А1 — Си-Mg. Кремний и железо являются постоянными примесями, попадающими в сплав вследствие применения недостаточно чистого алюминия.
 

Микроструктура дюралюминия.| Механические свойства дюралюминия в закаленном и состаренном состоянии в зависимости от температуры закалки.

Дюралюминий принадлежит к алюминиевым сплавам естественно стареющим, и наиболее высокие механические свойства у нормального дюралюминия получаются после 5 — 7 суток естественного старения.
 

Дюралюминий как конструкционный материал применяется вследствие его высоких механических свойств и небольшого удельного веса. Однако этот сплав обладает низкой сопротивляемостью коррозии. Для повышения коррозионной стойкости дюралюминий покрывают чистым алюминием. Толщина плакирующего слоя алюминия составляет с каждой стороны 4 — 5 % от толщины дюралюминевой сердцевины. Плакированный дюралюминий нельзя подвергать длительной термической обработке, поскольку медь диффундирует в плакировочный слой, который утрачивает при этим защитные свойства.
 

Плотность материалов

Единица измерения

Плотность алюминия и любого другого материала – это физическая величина, определяющая отношения массы материала к занимаемому объему.

• Единицей измерения плотности в системе СИ принята размерность кг/м3.
• Для плотности алюминия часто применяется более наглядная размерность г/см3.

Плотность алюминия в кг/м3 в тысячу раз больше, чем в г/см3.

Удельный вес

Для оценки количества материала в единице объема часто применяют такую не системную, но более наглядную единицу измерения как «удельный вес». В отличие от плотности удельный вес не является абсолютной единицей измерения. Дело в том, что он зависит от величины гравитационного ускорения g, которая меняется в зависимости от расположения на Земле.

Зависимость плотности от температуры

Плотность материала зависит от температуры. Обычно она снижается с увеличением температуры. С другой стороны, удельный объем – объем единицы массы – возрастает с увеличением температуры. Это явление называется температурным расширением. Оно обычно выражается в виде коэффициента температурного расширения, который дает изменение длины на градус температуры, например, мм/мм/ºС. Изменение длины легче измерить и применять, чем изменение объема.

Удельный объем

Удельный объем материала – это величина, обратная плотности. Она показывает величину объема единицы массы и имеет размерность м3/кг. По удельному объему материала удобно наблюдать изменение плотности материалов при нагреве-охлаждении.

На рисунке ниже показано изменение удельного объема различных материалов (чистого металла, сплава и аморфного материала) при увеличении температуры. Пологие участки графиков – это температурное расширение для всех типов материалов в твердом и жидком состоянии. При плавлении чистого металла происходит скачок повышения удельного объема (снижения плотности), при плавлении сплава – быстрое его повышение по мере расплавления в интервале температур. Аморфные материалы при плавлении (при температуре стеклования) увеличивают свой коэффициент температурного расширения .

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.

Дюралевая труба Д16т: разновидности

Дюралевые трубы изготавливаются для самых разных нужд, а потому и выпускаются самого разного вида и размера: 55*1,5, 42*8 и так далее. Классифицируют их по самым разным признакам.

По форме сечения различают:

• круглые – как толстостенные, так и тонкостенные. Такой вид проката наиболее востребован, поскольку круглое сечение позволяет с наименьшими потерями передавать жидкость и газ;
• квадратного и прямоугольного сечения – применяются для конструкционных задач. Хотя прочность дюралевых изделий ниже, чему стали, ее более чем достаточно даже для нефтяного трубопровода;
• треугольные – используются в системах отопления, точнее говоря, в радиаторах, так как обеспечивают и хорошую теплоотдачу, и оригинальный вид изделия.

Виды труб

Получают алюминиевый трубопровод несколькими способами.

Так как свойства металлических изделий очень зависят от метода обработки и изготовления, эта классификация очень важно:

• Холоднодеформированные – дюралевый водовод такого рода изготавливают из алюминиевых кругов путем вытягивания при нормальной температуре и калибровке. Изделие отличается максимально возможной для сплава прочностью и стойкостью. Размеры их в точности соответствуют ГОСТ. Однако и стоимость такого варианта выше. На фото – алюминиевый прокат.
• Прессованные – заготовки проталкивают через специальную матрицу под давлением и получают изделие с необходимой толщиной стенки и диаметром. При этом материал нагревается. Продукция из дюраля отличается стойкостью к механическим повреждениям и царапинам и легко поддается различной декоративной обработке.
• Сварные – самый простой случай, когда трубопровод получают путем сваривания дюралевого листа по шву. Прочность у них самая низкая. Однако в большинстве областей применения изделия – производство мебели, сооружение декоративных конструкций, этого вполне достаточно. Стоимость же такого проката самая доступная.

Холоднодеформированные дюралевые трубы

Классифицируют изделия и по толщине стенок. Этот показатель определяет стойкость к внутреннему давлению.

Различают:

• толстостенная труба Д16т – имеет больший вес при том же диаметре, но отличается высокой прочностью. К ним относят круглые и прямоугольные изделия с толщиной стенок более 5 мм. Например, трубопровод 42*8 несмотря на малый диаметр относится к толстостенным изделиям;
• тонкостенная труба Д16т – имеет толщину стенок до 5 мм, например, 55*1,5 мм. Они чаще используются в судостроении, так как их конструкционная прочность сочетается с малой массой.