Труба д16т: стандарт і особливості матеріалу

За якими стандартами проводиться тонкостінна і товстостінна труба Д16? З якого матеріалу вона виготовляється? Чим цей матеріал відрізняється від альтернативних рішень? Давайте розбиратися.

сировина

Для початку давайте відділимо мух від котлет. Д16 - це маркування не самої труби, а сплаву, з якого вона виготовлена. Як і всі алюмінієві сплави, наш відрізняється невеликою щільністю (близько 2800 кг / м3).

Головний недолік алюмінію - невисока механічна міцність в великій мірі нівелюється добавками інших елементів періодичної таблиці.

склад

Згідно ГОСТ 4784-97, сплав Д16 має наступний склад:

Зверніть увагу: кількість алюмінію в сплаві дано приблизно. Цей метал є основою; за певних умов верхня межа вмісту, зазначена в таблиці, може бути перевищена.

Отже, основні компоненти сплаву - алюміній і мідь.

Які характеристики забезпечує такий склад?

• Д16 помітно твердіше чистого алюмінію. Втім, як і всі алюмінієві сплави.
• Міцність повністю зберігається в діапазоні до 250 градусів за шкалою Цельсія. Власне, в діапазоні 120 - 250С цей сплав не знає собі рівних серед усіх видів дюралюмінію.
• Верхня межа короткочасного нагрівання - близько 500С.

постобработка

Можливо, читач звернув увагу на те, що назва сплаву - Д16 - відрізняється від винесеного в заголовок статті Д16 відсутністю літери в кінці.

Вона означає метод обробки поста. Можливі наступні варіанти:

Корисно: в прайс-листах виробників можна зустріти маркування виду Д16ТА. Так позначається сплав, що пройшов гарт, природне старіння і (після формування деталі) плакіровкі.

Термінологія

Деякі терміни, ймовірно, мають потребу в роз'ясненні.

• Відпал - це нагрівання до температури рекристалізації (в нашому випадку - приблизно до 500С) з подальшим повільним охолодженням. Не вдаючись в фізику процесу, відзначимо, що відпал надає металам підвищену пластичність і в'язкість, а заодно знімає внутрішні напруження в металоконструкціях.
• При швидкому охолодженні з температури рекристалізації до кімнатної і нижче, фізичні властивості металу змінюються в іншому напрямку: він, навпаки, стає виключно твердим. Відповідний процес називається загартуванням.
• Плакіровка - це нанесення на поверхню металу шару чистого алюмінію. Справа в тому, що він має більшу корозійну стійкість, ніж багато його сплави; плакіровка виконує захисну функцію.

А ось процес старіння сплаву настільки цікавий, що ми присвятимо знайомству з ним окремий розділ.

состаріваніє

На початку 20 століття (точніше, за десятиліття до Першої Світової, в 1903 році) німецький матеріалознавець Альфред Вільм, співробітник металургійної фабрики Durener Metallwerke AG, в процесі дослідження властивостей алюмінію виявив несподіваний феномен.

Сплав 96% алюмінію з 4% міді після проходження загартування, як і багато інших метали, цілком передбачувано робився більш твердим і міцним. Однак процес не зупинявся при досягненні сплавом кімнатної температури: при 20С в наступні 4-5 днів метал продовжував набирати міцність, що не втрачаючи при цьому пластичності.

Сплав назвали дюралюмінію (в честь німецького міста Дюрена, в якому в 1909 році почали його промислове виробництво), а його склад і технологію термообробки оперативно засекретили: перший час він масово застосовувався для будівництва каркасів військових дирижаблів.

Шила, однак, в мішку не втаїти: вже до 1920 року дюралюміній став основним матеріалом в літакобудуванні по всьому світу. В процесі експериментів з'ясувалося ще одна цікава властивість сплаву: процес набору їм міцності можна різко прискорити, нагрів його після гарту до 188 - 193 градусів.

В цьому випадку максимальна міцність досягалася за 11 - 13 годин, що, зрозуміло, з точки зору технологічності виробництва виглядало куди більш виграшно.

Наскільки міцний сплав Д16 на тлі чистого алюмінію? Порівняємо їх стійкість до навантаження на стиск: алюміній здатний витримати 7-8 кг / мм2, а дюралюміній 45.

Про сплаві корисно знати ще кілька речей.

1. Його зварювання вельми проблематична. Як правило, для з'єднання листових деталей своїми руками використовуються заклепки.
2. Самі заклепки нерідко роблять все з того ж Д16.
3. Пріоритетна сфера використання сплаву - авіабудування; рідше він застосовується для потреб автомобільної промисловості - в основному при виготовленні кузовів.
4. Його не можна назвати дешевим матеріалом. Ціна горезвісних труб з цього різновиду дюралюмінію - від 500 рублів за кілограм.

ГОСТ 18482-79

Справді, повернемося до труб. Вони повинні проводитися по ГОСТу 18482-79 Труби пресовані з алюмінію і його сплавів.

Давайте вивчимо основні положення документа:

• Труби можуть бути як круглими, так і фасонними.

• За товщиною стінки стандарт передбачає поділ лише на тонкостінні (стінка до 5 мм) і товстостінні (понад 5 мм).
• Зовнішній діаметр для круглого перетину згідно міститься в стандарті таблиці сортаменту може варіюватися від 18 до 300 міліметрів. Гранично допустимі відхилення від номінального розміру збільшуються з ростом діаметра і приймають значення від 0,5 до 2,8 мм в більшу чи меншу сторони.
• Товщина стінки може досягати 93,116 міліметра при 300-міліметровому діаметрі.

Зауважте: таблиця сортаменту - НЕ непорушний канон. За погодження з постачальником можуть бути введені додаткові розміри; допуски при цьому беруться як для меншого з найближчих діаметрів.

• Довжина виробів - від 1 до 6 метрів: немірна, мірна або кратна мірної. В останньому випадку діє загальна для більшості аналогічних стандартів інструкція: на кожен рез робиться 5-міліметровий припуск. Що цікаво, труби з більш м'яких сплавів можуть поставлятися в бухтах довжиною до 15 кілометрів.

• Вироби з товщиною стінок понад 10 мм і зовнішнім діаметром від 100 мм не повинні мати задирок на своїй зовнішній поверхні.

висновок

Будемо вважати наше знайомство з новим матеріалом, що відбувся. Сподіваємося, що воно виявиться корисним читачеві (див.також статтю Труба для теплої підлоги: як вибрати оптимальну різновид і правильно її укласти).

Як завжди, відео в цій статті запропонує його увазі додаткову інформацію. Успіхів!