Алюминий 1561

Алюминий 1561 — деформируемый коррозионностойкий сплав системы Al–Mg, относящийся к группе магналиев. Альтернативное обозначение — АМг61. Основные легирующие элементы — магний (5,5–6,5 %) и марганец (0,7–1,1 %). Дополнительно в состав введён цирконий (0,02–0,12 %), который повышает прочность и препятствует рекристаллизации при горячей обработке давлением. Сплав термически неупрочняемый: повышение прочностных характеристик достигается нагартовкой (холодной пластической деформацией).

Марка 1561 широко используется в судостроении и кораблестроении, где требуется высокая стойкость к воздействию морской воды. В профессиональной среде материал нередко называют «морским» или «судостроительным» алюминием. Рабочий интервал температур для изделий из этого сплава составляет от −196 до +70 °С.

Химический состав сплава 1561 (АМг61)

Химический состав алюминия 1561 регламентируется отраслевым стандартом ОСТ 1 92014-90. В таблице приведены массовые доли элементов.

Примечание: массовая доля каждой нерегламентированной примеси — не более 0,05 %, суммарная — не более 0,10 % (ОСТ 1 92014-90).

Магний является главным упрочнителем: его высокое содержание (до 6,5 %) обеспечивает повышенную прочность по сравнению с другими магналиями серии АМг. Марганец повышает коррозионную стойкость и прочность. Цирконий — отличительная особенность марки 1561 — тормозит рост зерна, за счёт чего прессованные полуфабрикаты сохраняют нерекристаллизованную (полигонизированную) структуру, повышающую механические свойства. Бериллий вводится в микродозах для уменьшения окисления расплава.

Механические свойства алюминия 1561

Сплав 1561 не упрочняется термической обработкой. Механические характеристики зависят от вида полуфабриката и состояния поставки. Ниже приведены нормируемые значения по отраслевым стандартам.

Листовой прокат из сплава 1561

Нагартованный прокат 1561Н (АМг61Н)

На базе сплава 1561 разработана нагартованная модификация 1561Н (АМг61Н), у которой за счёт холодной пластической деформации достигнуты повышенные прочностные характеристики.

Прессованные полуфабрикаты

Обозначения: σ_0,2 — предел текучести (условный, при остаточной деформации 0,2 %); σ_в — предел кратковременной прочности; δ₅ — относительное удлинение после разрыва.

Физические свойства сплава 1561

Низкая плотность — одно из ключевых преимуществ магналия 1561 при проектировании конструкций, где критична масса (корпуса судов, надстройки, транспортное машиностроение).

Коррозионная стойкость алюминия 1561

Сплав 1561 обладает высокой стойкостью к коррозии в пресной и морской воде. Это свойство обусловлено самопассивированием алюминиевой основы, а также рациональным соотношением магния, марганца и примесных элементов.

Для предотвращения развития межкристаллитной коррозии (МКК) при длительной эксплуатации применяются две основные меры. Во-первых, термическая обработка (отжиг) проводится при температурах 310–335 °С с выдержкой 1–2 часа. При охлаждении после отжига рекомендуется ступенчатый режим: выдержка при 250–260 °С в течение 1 часа, затем охлаждение с нерегламентированной скоростью. Если ступенчатое охлаждение невозможно, скорость охлаждения ограничивают значением не более 30 °С/ч. Во-вторых, листовой прокат выпускается с технологической плакировкой (обозначение «Б»): слой технически чистого алюминия защищает основной металл от электрохимической коррозии.

Технологические свойства сплава АМг61

Свариваемость

Сплав 1561 отличается хорошей свариваемостью всеми видами сварки, применяемыми для алюминиевых сплавов (аргонодуговая, контактная, роликовая, точечная). Отличительная особенность марки — малая потеря прочности в зоне сварного соединения по сравнению с другими магналиями. Для сварки используется присадочная проволока марки СвАМг61.

Деформируемость

Материал легко поддаётся обработке давлением: ковке, штамповке, прессованию. Благодаря легированию цирконием прессованные полуфабрикаты из сплава 1561 сохраняют нерекристаллизованную структуру, что обеспечивает повышенные прочностные характеристики по сравнению с прессованным алюминием серии АМг без циркониевой добавки.

Обрабатываемость резанием

Обрабатываемость резанием — удовлетворительная. Как и для большинства магналиев с высоким содержанием магния, при механической обработке образуется длинная сливная стружка, что требует применения стружколомов.

Сортамент и формы поставки

Сплав 1561 (АМг61) поставляется в виде следующих полуфабрикатов:

Маркировка листового проката 1561

Буквенные индексы в обозначении листов указывают на состояние материала и наличие плакировки:

Листы для судостроения поставляются по ГОСТ Р 56371-2015 с толщинами от 0,5 до 10,0 мм, шириной до 1600 мм и длиной до 7200 мм. Листы, предназначенные для постройки судов, подлежащих классификации, проходят техническое наблюдение классификационного общества (Морской или Речной Регистр).

Применение сплава 1561 в промышленности

Судостроение и кораблестроение

Основная область применения алюминия 1561 — корпусные конструкции кораблей, судов и плавсредств. Материал используется для обшивки корпусов, палубных надстроек, мачт и элементов корабельной техники. Сплав особенно эффективен для скоростных морских судов на подводных крыльях и воздушной подушке, где сочетание малой массы и высокой прочности даёт наибольшее преимущество.

Авиастроение

Из сплава АМг61 прессуют панели постоянного сечения с продольным оребрением шириной полотна до 2100 мм. Такие панели применяются в конструкциях фюзеляжа и других элементах авиационной техники.

Транспортное машиностроение и химическая промышленность

Благодаря коррозионной стойкости и свариваемости сплав 1561 применяется при изготовлении сварных конструкций для транспортного машиностроения (кузова, рамы), а также ёмкостного оборудования для химической промышленности, работающего в коррозионно-агрессивных средах при температурах не выше +70 °С.

Отличие сплава 1561 от АМг6 (1560)

Сплавы 1561 (АМг61) и 1560 (АМг6) относятся к одной системе Al–Mg и имеют близкие характеристики, однако между ними есть существенные различия.

Повышенное содержание марганца и добавка циркония обеспечивают сплаву 1561 лучшие прочностные характеристики прессованного проката, а также меньшую потерю прочности в зоне сварного шва, что принципиально важно для судовых конструкций.

Особенности термической обработки

Алюминий 1561 — термически неупрочняемый сплав. Термическая обработка применяется не для повышения прочности, а для обеспечения необходимого состояния материала и коррозионной стойкости.

Отжиг проводится при температуре 310–335 °С с выдержкой 1–2 часа. Для сплавов с высоким содержанием магния (АМг5, АМг6, АМг61) при охлаждении после отжига предусмотрена обязательная выдержка при 250–260 °С в течение 1 часа с последующим охлаждением. Этот ступенчатый режим предотвращает выделение β-фазы (Al₃Mg₂) по границам зёрен, которое является причиной склонности к МКК. Листы из сплава 1561Н подвергают стабилизирующему отпуску для достижения заданных свойств.

Нормативные документы на сплав 1561

Основные стандарты и отраслевые нормативы, регламентирующие требования к химическому составу, механическим свойствам и формам поставки алюминия 1561:

Условия хранения и транспортировки

Полуфабрикаты из сплава 1561 хранят и транспортируют в соответствии с требованиями ГОСТ 9.510-93 (временная противокоррозионная защита полуфабрикатов из алюминия и алюминиевых сплавов). Поверхность должна быть защищена от механических повреждений и контакта с агрессивными веществами. Маркировка осуществляется клеймом или краской. Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием химического состава и результатов механических испытаний.