Сплав 1985ПЧ

Сплав 1985ПЧ — система Al–Zn–Mg

Алюминиевый деформируемый сплав 1985 (варианты обозначения: 1985ч, 1985пч) принадлежит к системе Al–Zn–Mg и входит в группу свариваемых коррозионностойких сплавов повышенной и особой чистоты. Цифровое обозначение начинается с «19», что по классификации ГОСТ 4784-2019 указывает на принадлежность к сплавам на основе системы алюминий–цинк–магний. Суффикс «ч» означает чистый вариант (ограниченное содержание примесей), «пч» — повышенной чистоты.

Сплав разрабатывался прежде всего для судостроительной и авиационной промышленности, где требуется сочетание умеренной прочности, хорошей свариваемости и стойкости к воздействию морской атмосферы. Химический состав 1985ч регламентируется отраслевым стандартом ОСТ 5.9466-88, а марка 1985пч дополнительно включена в таблицу 7 ГОСТ 4784-2019.

Химический состав сплава 1985

Основу сплава составляет алюминий (остаток, приблизительно 89,7–92,2 %). Главные легирующие элементы — магний и цинк, определяющие принадлежность к системе Al–Zn–Mg. Помимо них, в состав целенаправленно вводятся марганец, хром, цирконий и микродобавки бериллия.

Химический состав 1985ч по ОСТ 5.9466-88

Элемент	Массовая доля, %
Магний (Mg)	5,0–5,9
Цинк (Zn)	2,2–2,8
Марганец (Mn)	0,25–0,50
Хром (Cr)	0,10–0,20
Цирконий (Zr)	0,08–0,20
Титан (Ti)	до 0,07
Бериллий (Be)	0,0002–0,005
Медь (Cu)	до 0,10
Железо (Fe)	до 0,30
Кремний (Si)	до 0,20
Алюминий (Al)	остальное (~89,7–92,2)
Прочие примеси	каждая до 0,05; сумма до 0,10

Для варианта повышенной чистоты 1985пч по ГОСТ 4784-2019 установлены дополнительные ограничения: железо — не более 0,15 %, медь — не более 0,05 %, кремний — не более 0,10 %, прочие примеси — каждая не более 0,05 %. Пониженное содержание примесей железа и меди улучшает коррозионные свойства и вязкость разрушения.

Роль легирующих элементов

Магний — основной упрочнитель. Содержание 5,0–5,9 % обеспечивает твердорастворное упрочнение и формирование дисперсных фаз при старении. Цинк (2,2–2,8 %) совместно с магнием образует фазу MgZn₂ (η-фаза), которая при распаде пересыщенного твёрдого раствора создаёт эффект дисперсионного твердения. Умеренное содержание цинка (по сравнению с высокопрочными сплавами серии В95, где Zn достигает 5–7 %) позволяет сохранить высокую коррозионную стойкость.

Марганец и хром подавляют рекристаллизацию, измельчают зерно и повышают стойкость к коррозии под напряжением. Цирконий работает как антирекристаллизатор и модификатор зёренной структуры. Бериллий в микродозах снижает окисление расплава при литье и улучшает качество поверхности полуфабрикатов. Медь сознательно ограничена до следовых количеств, поскольку её присутствие в сплавах системы Al–Zn–Mg ухудшает коррозионную стойкость и свариваемость.

Физические свойства сплава 1985ПЧ

Плотность сплава 1985ч при комнатной температуре составляет 2700 кг/м³ (2,70 г/см³), что типично для алюминиевых сплавов системы Al–Zn–Mg с умеренным содержанием цинка. Это позволяет существенно снизить массу конструкций по сравнению со стальными аналогами при сопоставимой удельной прочности.

Свариваемость и термообработка

Одно из главных достоинств сплавов серии 19ХХ системы Al–Zn–Mg — хорошая свариваемость всеми видами дуговой сварки в среде защитных газов (аргон, гелий). Сварные соединения из сплава 1985 обладают способностью к естественному старению: после сварки прочность зоны термического влияния постепенно восстанавливается без дополнительной термообработки. По данным исследований свариваемых сплавов системы Al–Zn–Mg, прочность сварного соединения после 2–3 месяцев естественного старения достигает 0,80–0,85 от прочности основного металла.

Сплав поставляется в закалённом и естественно состаренном состоянии, а также в закалённом и искусственно состаренном состоянии. Искусственное старение позволяет получить более стабильные и высокие механические свойства, а также улучшить стойкость к коррозии под напряжением.

Коррозионная стойкость

Сплав 1985пч обладает высокой стойкостью к общей атмосферной коррозии, что обусловлено отсутствием меди как легирующего элемента и ограниченным содержанием примесей. В сплавах системы Al–Zn–Mg коррозионная стойкость значительно выше, чем в высокопрочных сплавах системы Al–Zn–Mg–Cu (типа В95), именно за счёт отсутствия медьсодержащих фаз, создающих микрогальванические пары.

Вместе с тем сплавы данной системы при высокой концентрации Zn и Mg могут проявлять склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением. В сплаве 1985 содержание цинка относительно невелико (2,2–2,8 %), что снижает этот риск. Дополнительную защиту обеспечивают добавки хрома и марганца.

Применение сплава 1985

Сплав 1985ч/1985пч разработан для изготовления прессованных профилей и труб, преимущественно для судостроения и авиастроения. Применение в судостроении обусловлено сочетанием достаточной прочности, хорошей свариваемости и стойкости к воздействию морской среды. Сплав используется в элементах корпусных конструкций надводных судов, надстройках, переборках и палубных конструкциях.

В авиационной промышленности сплав применяется для ненагруженных и средненагруженных элементов, где критичны коррозионная стойкость и надёжность сварных соединений.

Формы поставки

Основные виды полуфабрикатов из сплава 1985ч:

Вид полуфабриката	Нормативный документ на сортамент
Профиль прессованный уголкового сечения (равнополочный)	ГОСТ 13737-90
Профиль прессованный уголкового сечения (неравнополочный)	ГОСТ 13738-91
Профиль бульбообразный уголкового сечения	ГОСТ 13617-97
Профиль таврового сечения (равнополочный)	ГОСТ 13622-91
Профиль швеллерного сечения	ГОСТ 13623-90
Профиль двутаврового сечения	ГОСТ 13621-90
Профиль зетового сечения	ГОСТ 13619-97, ГОСТ 13620-90

Наибольшее распространение в судостроительной практике получил алюминиевый уголок — прессованный профиль уголкового сечения. Уголки из сплава 1985пч поставляются в различных типоразмерах в соответствии с требованиями проектной документации.

Крупногабаритные профили с диаметром описанной окружности от 350 до 600 мм изготавливаются по требованиям ГОСТ Р 50965-96.

Нормативная документация

Стандарт	Область действия
ГОСТ 4784-2019	Марки и химический состав деформируемых алюминиевых сплавов (таблица 7 — система Al–Zn–Mg, включает марку 1985пч)
ОСТ 5.9466-88	Марки и химический состав деформируемых сплавов на алюминиевой основе для судостроения (включает марку 1985ч)
ГОСТ 13737-90	Сортамент прессованных профилей равнополочного уголкового сечения
ГОСТ 8617-81	Технические условия на прессованные профили из алюминия и алюминиевых сплавов

Сравнение с родственными сплавами серии 19ХХ

Сплав 1985 входит в группу свариваемых алюминиевых сплавов системы Al–Zn–Mg наряду с марками 1915, 1960пч, 1561. Общие черты этой группы — способность к естественному старению сварных соединений, хорошая коррозионная стойкость и отсутствие меди в составе. Различия касаются соотношения Zn и Mg, содержания микролегирующих добавок и, как следствие, уровня прочности и специализации.

По сравнению со сплавами 1561 и АМг6 (система Al–Mg), сплав 1985 обеспечивает более высокую прочность за счёт дополнительного дисперсионного твердения от фазы MgZn₂, сохраняя при этом хорошую свариваемость.