1561Н сплав

Сплав 1561Н (АМг61Н) — деформируемый алюминиево-магниевый сплав в нагартованном состоянии. Относится к группе магналиев с высоким содержанием магния и дополнительным легированием марганцем и цирконием. Разработан преимущественно для судостроения и сохраняет работоспособность в условиях длительного воздействия морской воды.

Маркировка: 1561Н и АМг61Н

Цифровое обозначение 1561 — это порядковый номер сплава в системе нумерации деформируемых алюминиевых сплавов. Буквенный аналог АМг61 расшифровывается как: А — алюминий, Мг — магний, 61 — условный номер. Суффикс Н в обоих обозначениях означает нагартованное состояние — холодную пластическую деформацию без последующего отжига, которая значительно повышает прочностные характеристики по сравнению с отожжённым сплавом 1561М (АМг61М).

Применяемые обозначения:

• 1561Н, 1561НН — неплакированный лист в нагартованном состоянии;
• 1561НБН — лист с технологической плакировкой в нагартованном состоянии;
• СвАМг61 — сварочная проволока на основе того же сплава.

Химический состав сплава 1561 (АМг61)

Основной стандарт на конструкционный сплав — ОСТ 1 92014-90 и ОСТ 5Р.9466-88. Состав по этим документам:

Элемент	Содержание, % масс.
Алюминий (Al)	Основа
Магний (Mg)	5,5–6,5
Марганец (Mn)	0,7–1,1
Цирконий (Zr)	0,02–0,12
Железо (Fe)	не более 0,4
Кремний (Si)	не более 0,4
Медь (Cu)	не более 0,1
Цинк (Zn)	не более 0,2
Бериллий (Be)	0,0001–0,003 (по расчёту шихты)
Прочие примеси (каждая)	не более 0,05
Прочие примеси (сумма)	не более 0,10

Примечание о бериллии: содержание Be по ГОСТ не контролируется химическим анализом — оно обеспечивается составом шихты и указывается расчётно. Бериллий снижает склонность сплава к горению и окислению расплава при литье слитков.

Примечание о марганце: ГОСТ 4784-97 регламентирует состав сварочной проволоки СвАМг61 с содержанием Mn 0,5–0,8%. Для конструкционного сплава АМг61 по ОСТ 1 92014-90 принято более высокое содержание марганца — 0,7–1,1%, что улучшает мелкозернистость и механические свойства полуфабрикатов.

Роль легирующих элементов

Магний — основной упрочняющий элемент. При содержании 5,5–6,5% он обеспечивает высокую прочность, существенно превышающую уровень менее легированных магналиев АМг5 и АМг3. Одновременно магний формирует защитную оксидную плёнку, обеспечивающую коррозионную стойкость в морской воде и атмосфере.

Марганец подавляет рост зерна при деформации и рекристаллизации, дополнительно повышает прочность и снижает анизотропию свойств в листах.

Цирконий измельчает зерно в слитке и тормозит рекристаллизацию при нагреве. Введение Zr в диапазоне 0,02–0,12% — характерная особенность сплава 1561, отличающая его от родственного АМг6 (1560), где цирконий не предусмотрен. Это обеспечивает 1561 более стабильные свойства при нагреве и в зоне термического влияния сварных швов.

Механические и физические свойства

Сплав 1561Н (нагартованное состояние)

Характеристика	Значение
Предел прочности (σв)	не менее 360 МПа
Предел текучести (σ0,2)	не менее 250 МПа
Плотность	2,69 г/см³
Рабочий диапазон температур	−196…+70 °С
Ресурс в морской и пресной воде	не менее 30 лет

Важно: термическое неупрочнение

Сплав 1561 относится к термически неупрочняемым алюминиевым сплавам: закалка и старение не повышают его прочность. Единственный способ упрочнения — деформационный наклёп (нагартовка), что и закреплено в обозначении суффиксом «Н». При нагреве выше 70 °С прочность нагартованного материала начинает снижаться вследствие частичного отжига. Поэтому максимальная длительно допустимая рабочая температура конструкций из 1561Н ограничена +70 °С.

Если конструкция проходит сварку или другой нагрев выше этой температуры, следует учитывать, что в зоне термического влияния механические свойства снизятся до уровня, близкого к отожжённому состоянию 1561М.

Коррозионная стойкость

Устойчивость сплава 1561 к коррозии обеспечивается прежде всего высоким содержанием магния, который формирует плотную защитную оксидную плёнку. Сплав демонстрирует высокую стойкость:

• в морской воде и морской атмосфере;
• в пресной воде;
• в нейтральных и слабокислых средах.

Нормативный ресурс при эксплуатации в морской и пресной воде — не менее 30 лет. Это подтверждено длительным опытом применения сплава в судостроении.

Ограничение: коррозионная стойкость нагартованного сплава 1561Н ниже, чем у отожжённого 1561М. При длительной эксплуатации в агрессивных средах нагартовка может приводить к развитию коррозии под напряжением, особенно если остаточные напряжения после холодной деформации не сняты. Конструктор должен учитывать это при выборе состояния поставки.

Технологические свойства: обработка и сварка

Механическая обработка

Сплав 1561 хорошо обрабатывается резанием, сверлением и фрезерованием. Нагартованный материал несколько жёстче отожжённого, однако это не создаёт технологических затруднений при стандартной обработке.

Сварка

Сплав хорошо сваривается аргонодуговым методом (ТИГ/МИГ). Рекомендуемый присадочный материал — сварочная проволока СвАМг61. В зоне термического влияния механические свойства снижаются до уровня отожжённого состояния — это необходимо учитывать при расчёте сварных соединений.

Деформация и штамповка

Листы в отожжённом состоянии (1561М) хорошо поддаются штамповке, гибке и формовке. Нагартованный материал (1561Н) менее пластичен и применяется там, где требуется повышенная прочность без дополнительной деформации.

Отжиг и термообработка

Рекристаллизационный отжиг проводят при температуре 300–350 °С с последующим медленным охлаждением. Это восстанавливает пластичность и снимает остаточные напряжения, но одновременно снижает прочность до уровня отожжённого состояния. Сплав не подвергают закалке с последующим старением — для данного класса сплавов это неэффективно.

Применение сплава 1561Н (АМг61Н)

Судостроение — основная сфера применения

Сплав 1561 разрабатывался как специализированный судостроительный материал. Подтверждённые области применения:

• корпусные конструкции морских и речных судов;
• детали скоростных судов на подводных крыльях и воздушной подушке;
• спасательные шлюпки, забортные трапы, дельные вещи;
• корабельное оборудование, работающее в условиях морской атмосферы и воды.

Авиастроение

Прессованные панели постоянного сечения с продольным оребрением — специфическая форма полуфабриката для авиационных конструкций. Такие панели шириной до 2100 мм изготавливают разверткой прессованных оребренных труб в плоскость.

Транспортное машиностроение и криогенная техника

Рабочий диапазон температур сплава простирается до −196 °С, что позволяет применять его для резервуаров и трубопроводов криогенных установок. В транспортном машиностроении востребован для конструкций, совмещающих требования лёгкости, прочности и коррозионной стойкости.

Формы поставки и нормативная база

Листы и плиты

Основная форма поставки сплава 1561Н — листы для судостроения по ОСТ 1 92073-82 и ГОСТ Р 56371-2015. Листы поставляются как неплакированными (1561НН), так и с технологической плакировкой (1561НБН). Типичные размеры по ГОСТ Р 56371-2015: толщина 0,5–10,0 мм, ширина 1200–2000 мм, длина 2000–7000 мм.

Профили прессованные и трубы

Прессованные профили общего назначения (угольники, тавры, полособульбы) и специальные судовые профили. Крупногабаритные прессованные трубы — также стандартная форма поставки для данного сплава. Подробнее об алюминиевом прокате серии АМг — на странице алюминий 1561.

Сварочная проволока

СвАМг61 поставляется по ГОСТ 4784-97. Состав проволоки незначительно отличается от конструкционного сплава — в частности, по содержанию марганца.

Нормативные документы

Документ	Область применения
ОСТ 1 92014-90	Химический состав деформируемого сплава АМг61 (1561)
ОСТ 5Р.9466-88	Сплав АМг61 для кораблестроения
ОСТ 1 92073-82	Листы из алюминиевых сплавов для судостроения
ГОСТ Р 56371-2015	Листы из алюминиевых сплавов для судостроения (актуальный)
ГОСТ 4784-97	Сварочная проволока СвАМг61