Сплав 1965-1

Предлагаем алюминий по выгодным ценам. Оставьте заявку

Сплав 1965-1 (марка В96Ц3) — сверхпрочный деформируемый алюминиевый сплав системы Al–Zn–Mg–Cu–Zr. Разработан для авиационной промышленности и предназначен для замены сплавов типа В95оч-Т2 в конструкциях, работающих преимущественно на сжатие. По пределу прочности на 20 % превосходит В95оч, по пределу текучести — на 40 %, что позволяет снизить массу конструкции на 10–20 %. Химический состав регламентируется ОСТ 1 90048-90. Индекс «пч» в обозначении В96Ц3пч указывает на повышенную чистоту по примесям, а Т12 — на состояние после трёхступенчатого искусственного старения.

Химический состав сплава 1965-1 по ОСТ 1 90048-90

Сплав 1965-1 относится к высоколегированным алюминиевым сплавам повышенной чистоты. Суммарное содержание главных легирующих компонентов (Zn, Mg, Cu) может достигать 12,9 % по массе. Цирконий введён вместо хрома и марганца для повышения температуры рекристаллизации и улучшения коррозионной стойкости.

Элемент	Содержание, % масс.
Алюминий (Al)	Основа (остаток)
Цинк (Zn)	7,6–8,6
Магний (Mg)	1,7–2,3
Медь (Cu)	1,4–2,0
Цирконий (Zr)	0,10–0,20
Железо (Fe)	≤ 0,20
Кремний (Si)	≤ 0,10
Марганец (Mn)	≤ 0,05
Хром (Cr)	≤ 0,05
Титан (Ti)	≤ 0,05
Каждая прочая примесь	≤ 0,05
Сумма прочих примесей	≤ 0,10

Высокое содержание цинка обеспечивает основной вклад в упрочнение при старении за счёт выделения фаз MgZn₂ (η’-фаза) и T-фазы (Mg₃Zn₃Al₂). Медь повышает прочность и сопротивление коррозии под напряжением. Цирконий формирует дисперсоиды Al₃Zr, препятствующие рекристаллизации и обеспечивающие мелкозернистую структуру.

Механические свойства сплава В96Ц3 в состоянии Т12

Механические характеристики зависят от вида полуфабриката, направления вырезки образцов и толщины. Ниже приведены типичные значения для катаных плит и прессованных профилей в состоянии Т12 при температуре 20 °C.

Характеристика	Значение
Предел прочности (σв)	600–645 МПа
Предел текучести (σ0,2)	560–620 МПа
Относительное удлинение (δ)	6–8 %

Относительное удлинение 6–8 % является характерным для сверхпрочных алюминиевых сплавов данной системы. Для сравнения: сплав В95оч-Т2 имеет σ_в ≈ 500–540 МПа и δ ≈ 7–10 %.

Анизотропия свойств

Как и другие высокопрочные алюминиевые сплавы системы Al–Zn–Mg–Cu, сплав 1965-1 проявляет анизотропию механических свойств. В продольном направлении (вдоль направления прокатки или прессования) прочностные характеристики, как правило, выше, чем в поперечном и высотном направлениях. Это необходимо учитывать при проектировании конструкций.

Физические свойства алюминиевого сплава 1965-1

Физические характеристики сплава В96Ц3 определяются высоким содержанием цинка, что несколько увеличивает плотность по сравнению с менее легированными алюминиевыми сплавами.

Параметр	Значение
Плотность	~2,85 г/см³
Температура плавления (интервал солидус–ликвидус)	~475–635 °C
Удельное электросопротивление (состояние Т1)	5,08 × 10−8 Ом·м
Удельное электросопротивление (состояние Т3)	4,30 × 10−8 Ом·м
Коэффициент линейного расширения (20–100 °C)	25,1 × 10−6 К−1
Удельная теплоёмкость (100 °C)	~900 Дж/(кг·К)

Термическая обработка: трёхступенчатое старение Т12

Для сплава 1965-1 разработан специальный трёхступенчатый режим искусственного старения, обозначаемый Т12. Суть режима — последовательное чередование низкотемпературного (НС) и высокотемпературного (ВС) старения по схеме НС + ВС + НС.

Цель режима Т12 — одновременное достижение двух результатов, которые при одноступенчатом старении обычно являются взаимоисключающими: высокого уровня прочности (близкого к состоянию Т1 — закалка + искусственное старение на максимальную прочность) и повышенной коррозионной стойкости (близкой к состоянию Т2 — перестаренное). В результате трёхступенчатого старения фазовый состав выделений на границах зёрен и в объёме зёрен выравнивается, что снижает склонность к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию.

Перед старением проводится закалка с нагревом до температуры вблизи линии солидуса (порядка 465–475 °C) с охлаждением в воде. Конкретные параметры режимов старения (температуры ступеней и выдержки) определяются нормативной документацией на конкретный вид полуфабриката.

Обозначения состояний поставки

Обозначение	Описание
Т1	Закалка + искусственное старение на максимальную прочность
Т2	Закалка + перестаривание (повышенная коррозионная стойкость, сниженная прочность)
Т12	Закалка + трёхступенчатое старение (высокая прочность + повышенная коррозионная стойкость)

Коррозионная стойкость сплава В96Ц3пч

Высоколегированные алюминиевые сплавы системы Al–Zn–Mg–Cu склонны к коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии. Это связано с выделением анодных фаз (MgZn₂) по границам зёрен, образующих непрерывные цепочки электрохимически активных участков.

В сплаве 1965-1 проблема решается комплексно. Повышенная чистота по примесям (индекс «пч») снижает количество грубых интерметаллидных включений. Легирование цирконием вместо хрома и марганца повышает стойкость к коррозии сварных соединений и околошовной зоны. Трёхступенчатое старение (Т12) выравнивает фазовый состав выделений по границам и в теле зёрен, приближая коррозионную стойкость к уровню перестаренного состояния Т2 при сохранении прочности, близкой к Т1.

Тем не менее, как и для других сплавов этой системы, рекомендуется дополнительная защита поверхности (анодирование, лакокрасочные покрытия, плакирование) при эксплуатации в агрессивных средах.

Технологические свойства

Обрабатываемость давлением

Сплав В96Ц3 обладает удовлетворительной технологической пластичностью при горячей деформации, что позволяет изготавливать длинномерные катаные плиты, листы, а также прессованные профили и панели. Из сплава освоено литьё крупногабаритных круглых и плоских слитков. Однако высокая степень легирования (сумма Zn + Mg + Cu до 12,9 %) создаёт определённые сложности при металлургическом производстве — от отливки и гомогенизации крупногабаритных слитков до финишной обработки полуфабрикатов.

Свариваемость

Сверхпрочные сплавы системы Al–Zn–Mg–Cu, к которым относится 1965-1, классифицируются как трудносвариваемые методами сварки плавлением. Основные проблемы — склонность к образованию горячих трещин в зоне кристаллизации и разупрочнение в зоне термического влияния. Дуговая аргонодуговая сварка (TIG, MIG) возможна, но требует строго контролируемых условий, специально подобранной присадочной проволоки и последующей термической обработки. Контактная точечная сварка применяется шире и даёт удовлетворительные результаты. Введение циркония несколько улучшает свариваемость по сравнению с хромсодержащими сплавами (типа В95), однако не устраняет проблему полностью.

Обрабатываемость резанием

В закалённом и состаренном состоянии сплав хорошо обрабатывается резанием. Высокая твёрдость обеспечивает образование сегментной стружки и чистую поверхность. Рекомендуется применение инструмента с твёрдосплавными пластинами и обильное охлаждение смазочно-охлаждающей жидкостью для предотвращения налипания.

Область применения сплава 1965-1 в авиастроении

Сплав В96Ц3пч-Т12 разработан для применения в конструкциях планера летательных аппаратов, работающих преимущественно на сжатие. Основные области использования:

• Верхние обшивки крыла (зоны сжатых панелей).
• Стойки и балки силового набора фюзеляжа.
• Стрингеры и лонжероны, работающие в условиях сжимающих нагрузок.
• Другие элементы планера в преимущественно сжатых зонах конструкции.

Сплав нашёл применение в конструкциях ряда отечественных самолётов. Он рекомендуется как замена сплавов типа В95оч-Т2 в случаях, когда требуется повысить весовую эффективность конструкции за счёт более высоких удельных прочностных характеристик.

Формы поставки алюминиевого проката из сплава 1965-1

Из сплава В96Ц3 производятся следующие виды полуфабрикатов:

• Плиты катаные — длинномерные, применяются для фрезеровки обшивок и силовых элементов. Поставляются в состоянии Т12.
• Листы катаные — используются для обшивочных панелей и элементов конструкций.
• Профили прессованные — стрингеры, стойки, обрамляющие элементы. Поставляются в состоянии Т12.
• Панели прессованные — крупногабаритные элементы обшивки.
• Прутки — для изготовления крепежа и деталей механической обработкой.
• Слитки — крупногабаритные круглые и плоские, для последующей деформационной обработки.

Широкий ассортимент алюминиевого проката из конструкционных сплавов, включая полуфабрикаты из высокопрочных сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu, доступен для заказа с доставкой по России.

Нормативная документация

Химический состав сплава В96Ц3 (цифровое обозначение — 1965) регламентируется ОСТ 1 90048-90 «Сплавы алюминиевые деформируемые. Марки». Это отраслевой стандарт авиационной промышленности, устанавливающий марки и химический состав деформируемых алюминиевых сплавов, применяемых в конструкциях летательных аппаратов.

Требования к конкретным видам полуфабрикатов (механические свойства, допуски, методы испытаний) устанавливаются соответствующими техническими условиями. Общие требования к деформируемым алюминиевым сплавам — в ГОСТ 4784-2019.

Сравнение сплава 1965-1 с аналогами

Для понимания места сплава В96Ц3 среди высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu полезно сопоставить его характеристики с ближайшими аналогами.

Параметр	В96Ц3пч-Т12 (1965-1)	В95оч-Т2	1973-Т2
σв, МПа	600–645	500–540	480–520
σ0,2, МПа	560–620	400–470	410–440
δ, %	6–8	7–10	8–10
Коррозионная стойкость	Удовлетворительная (Т12)	Удовлетворительная (Т2)	Удовлетворительная (Т2)
Вязкость разрушения	Средняя	Средняя	Повышенная (>34 МПа√м)

Сплав 1965-1 выделяется наибольшей прочностью в своём классе, однако уступает сплаву 1973 по вязкости разрушения и пластичности. Выбор конкретного сплава определяется требованиями к конструкции: для зон, работающих преимущественно на сжатие, В96Ц3пч-Т12 оптимален, тогда как для элементов, критичных по усталости и трещиностойкости, предпочтительнее 1973 или 1985ПЧ.

Особенности хранения и транспортировки

Полуфабрикаты из сплава 1965-1 поставляются в термически обработанном состоянии (Т12). При хранении необходимо обеспечить защиту от влаги и прямого контакта с другими металлами во избежание контактной коррозии. Плиты и листы хранят на деревянных подкладках в крытых складах. Прессованные профили — в связках или на стеллажах с мягкими прокладками для предотвращения механических повреждений.

При транспортировке длинномерных плит и профилей необходимо обеспечить опирание по всей длине для исключения остаточных деформаций. Допускается межоперационная защита консервационными маслами или бумажной упаковкой.