Алюминиевый сплав AA 2024 T81: Стандарт высокой прочности для листов и профилей
Обзор сплава AA 2024 T81
Состояние T81 — это растворительная закалка с последующим искусственным старением без растяжения (в отличие от T851/T8510/T8511). Применяется как для листов (ASTM B209), так и для профилей (ASTM B241). Обеспечивает высокую прочность (440–460 МПа), но имеет более высокие остаточные напряжения, что может приводить к искривлению при асимметричной фрезеровке. Используется там, где растяжение технологически сложно или не требуется максимальная размерная стабильность.
Отсутствие растяжения («нет цифры 5») означает: выше остаточные напряжения, чуть ниже усталостная стойкость при растяжении-сжатии, но прочность на разрыв та же или выше. Коррозионная стойкость низкая, как у всех T8 состояний. Сварка исключена. Обрабатываемость хорошая, но требует учета возможного высвобождения напряжений.
Основные свойства
Общие физические свойства
| Свойство |
Значение |
Состояние |
Стандарты |
| Плотность |
2,78 г/см³ |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
Механические свойства
| Свойство |
Значение |
Состояние |
Стандарты |
Примечание |
| Модуль упругости |
73,0 ГПа |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
|
| Критическая интенсивность напряжений (плоское деформирование) |
22,0–35,0 МПа·√м |
— |
— |
Типично для кованых сплавов серии 2000 |
| Коэффициент Пуассона |
0,33 |
— |
— |
Типично для кованых сплавов серии 2000 |
| Модуль сдвига |
26,0–27,5 ГПа |
— |
— |
Типично для кованых сплавов серии 2000 |
| Предел прочности на растяжение |
440,0 МПа |
T81 |
AA Standards, ASTM B241 |
Профили |
| Предел прочности на растяжение |
455,0 МПа |
T81 |
AA Standards, ASTM B241 |
Профили |
| Предел прочности на растяжение |
460,0 МПа |
T81 |
AA Standards, ASTM B209 |
Листы/пластины |
Тепловые свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
Состояние |
Стандарты |
Примечание |
| Коэффициент линейного теплового расширения |
20 °C |
23,2 × 10⁻⁶ 1/К |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
|
| Коэффициент линейного теплового расширения |
100 °C |
23,2 × 10⁻⁶ 1/К |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
|
| Температура плавления |
— |
505–635 °C |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
|
| Удельная теплоемкость |
— |
816–963 Дж/(кг·К) |
— |
— |
Типично для кованых сплавов серии 2000 |
| Теплопроводность |
— |
121–193 Вт/(м·К) |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
|
Электрические свойства
| Свойство |
Значение |
Состояние |
Стандарты |
| Электрическая проводимость |
17,0–29,0 МСм/м |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Электрическое сопротивление |
34,5–58,8 нОм·м |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
Химический состав (масс.%)
| Элемент |
Содержание |
Состояние |
Стандарты |
| Хром (Cr) |
0,10% |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Медь (Cu) |
3,8–4,9% |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Железо (Fe) |
0,50% (макс.) |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Магний (Mg) |
1,2–1,8% |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Марганец (Mn) |
0,3–0,9% |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Кремний (Si) |
0,50% (макс.) |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Титан (Ti) |
0,15% (макс.) |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Цинк (Zn) |
0,25% (макс.) |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
| Алюминий (Al) |
Остаток |
T81 |
AA Standards, ASTM B209, ASTM B241 |
Технологические свойства
| Свойство |
Оценка |
| Паяние |
Не рекомендуется; разработанных технологий пайки нет |
| Коррозионная стойкость |
Низкая. Высокая чувствительность к КПН (указана в группе T81, T851, T8510, T8511, T861). Обязательна защита. |
| Обрабатываемость на станках |
Хорошая, но возможны перекосы при асимметричном снятии слоя из-за остаточных напряжений. Рекомендуется симметричная фрезеровка. |
| Дуктность / Формообразуемость |
Низкая. Только в состоянии O или W. |
Применение
Листы и профили общего назначения высокой прочности, где не критична размерная стабильность при глубокой фрезеровке: ребра, наборы, кронштейны, менее ответственные панели. Также используется как исходное состояние для последующей обработки (например, перестаривание в T851).
Аналоги и стандарты
- ASTM B209 (листы/пластины), ASTM B241 (профили)
- AMS 4037, AMS 4152
- EN 485, EN 755 — европейские аналоги
- Российский аналог: Д16Т (ГОСТ 4784-97) — близкий по прочности, но режим старения может отличаться
