Сплав 1950-1

Алюминиевый деформируемый сплав 1950-1 (В95пч) — высокопрочный конструкционный материал системы Al–Zn–Mg–Cu повышенной чистоты. Разработан на базе сплава В95 путём ужесточения требований к содержанию примесей железа и кремния. Применяется в авиационной промышленности для силовых элементов фюзеляжа, обшивок крыла и других высоконагруженных деталей. Востребован в специальном машиностроении — изготовление узлов, работающих преимущественно на сжатие.

Химический состав сплава 1950-1 (В95пч)

Материал относится к системе Al–Zn–Mg–Cu. Высокая прочность обусловлена образованием дисперсных упрочняющих фаз при термической обработке. Повышенная чистота (индекс «пч») достигается за счёт снижения содержания железа и кремния по сравнению с базовой маркой В95, что положительно сказывается на ударной вязкости и сопротивлении усталости.

Химический состав по ГОСТ 4784-2019 (массовая доля элементов, %):

Элемент	Al	Zn	Mg	Cu	Mn	Cr	Fe	Si	Ni	Ti
Содержание, %	87,45–91,0 (основа)	5,0–6,5	1,8–2,8	1,4–2,0	0,2–0,6	0,1–0,25	0,05–0,2	до 0,1	до 0,1	до 0,05

Прочие примеси: каждого элемента — не более 0,05 %, суммарно — не более 0,1 %. Содержание алюминия рассчитывается как разность между 100 % и суммой всех определяемых элементов.

По сравнению с базовым В95 (обозначение 1950) в сплаве 1950-1 существенно ограничено содержание железа (не более 0,2 % против 0,5 %) и кремния (не более 0,1 % против 0,5 %). Диапазон цинка также сужен: 5,0–6,5 % вместо 5,0–7,0 %. Эти ограничения снижают количество грубых интерметаллидных включений и улучшают характеристики трещиностойкости.

Физические свойства сплава В95пч

Параметр	Значение
Плотность при 20 °C	2850 кг/м³ (2,85 г/см³)
Модуль нормальной упругости (модуль Юнга)	74 ГПа
Коэффициент линейного температурного расширения (20–100 °C)	23,2 × 10⁻⁶ 1/°C

Технологические и эксплуатационные свойства

Коррозионная стойкость

Сплав 1950-1 в состояниях искусственного старения Т2 и Т3 (ступенчатое старение) обладает существенно более высокой стойкостью к коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии по сравнению с базовым В95 в состоянии Т1. В обычных атмосферных условиях материал устойчив, однако при воздействии высоких локальных напряжений склонен к образованию очагов коррозионного растрескивания. Для ответственных конструкций рекомендуется дополнительная антикоррозионная защита — плакирование или анодирование.

Механические и конструкционные особенности

Высокая твёрдость и прочность сплава сопровождаются ограниченной пластичностью. Материал чувствителен к концентраторам напряжений — надрезам, проточкам, отверстиям. Проявляет анизотропию механических свойств в продольном и поперечном направлениях, что необходимо учитывать при проектировании нагруженных деталей.

Плакированные листы из сплава 1950-1 отличаются повышенной трещиностойкостью и сопротивлением усталости по сравнению с неплакированными листами базовой марки В95. Неплакированные листы В95пч также обладают улучшенными характеристиками усталостной прочности за счёт сниженного содержания примесей.

Свариваемость и обработка

Сплав не свариваемый обычными дуговыми методами. Допускается ограниченная свариваемость контактной (точечной и роликовой) сваркой. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в термоупрочнённых состояниях.

Ограничения по эксплуатации

Не рекомендуется применение при температурах ниже −70 °C и длительная эксплуатация при температурах выше 120–150 °C, при которых начинается разупрочнение вследствие коагуляции упрочняющих фаз.

Формы поставки и нормативные документы

Из сплава 1950-1 изготавливают катаные полуфабрикаты повышенной чистоты:

Вид полуфабриката	Особенности
Листы с тонкой регламентированной плакировкой	Плакировка техническим алюминием 2–4 % на сторону для повышения коррозионной стойкости
Листы без плакировки	Для конструкций с дополнительной защитой иными способами
Листы с регламентированной деформацией растяжением	Снятие остаточных напряжений после закалки

Основные нормативные документы:

Документ	Область регулирования
ГОСТ 4784-2019	Марки и химический состав деформируемых алюминиевых сплавов
ОСТ 1 90026-80	Листы из алюминиевых деформируемых сплавов (авиационная отрасль)
ОСТ 1 90073-85	Плиты из алюминиевых сплавов (авиационная отрасль)

В технической литературе и марочниках сплав 1950-1 обозначается как В95пч (повышенной чистоты). Близкие по составу и назначению модификации — 1960пч (В95оч — особой чистоты), а также 1950Ш. Ближайшим зарубежным аналогом по системе легирования является сплав 7075, однако прямая взаимозаменяемость в ответственных конструкциях требует дополнительной верификации.

Состояния поставки и термическая обработка

Сплав 1950-1 поставляется в различных состояниях термической обработки. Наиболее распространённые:

Обозначение	Расшифровка	Область применения
М (отожжённое)	После полного отжига	Заготовки для последующей обработки
Т1	Закалка и искусственное старение на максимальную прочность	Детали, работающие в неагрессивных средах
Т2	Закалка и ступенчатое регламентированное старение	Конструкции с повышенными требованиями к коррозионной стойкости
Т3	Закалка и ступенчатое старение (альтернативный режим)	Аналогично Т2, иное соотношение прочности и вязкости

Состояния Т2 и Т3 разработаны для повышения стойкости к коррозионному растрескиванию и расслаивающей коррозии при незначительном снижении прочности по сравнению с Т1. В ответственных авиационных конструкциях эти состояния являются предпочтительными.

Область применения сплава 1950-1

Основная область применения — авиастроение: силовые элементы фюзеляжа (шпангоуты, стрингеры, лонжероны), обшивки крыла, элементы крепления. Материал рассчитан на работу преимущественно в условиях сжимающих нагрузок.

В специальном машиностроении сплав используется для изготовления нагруженных узлов, где требуется сочетание высокой прочности с минимальной массой конструкции. Благодаря ужесточённым требованиям к чистоте, сплав 1950-1 обеспечивает более стабильные характеристики надёжности по сравнению с базовым В95.