Сплав состав дюралюминий: состав, свойства, применение различных марок сплава

Содержание

состав, свойства, применение различных марок сплава

Для производства различных деталей и вещей может использоваться дюралюминий. Данный материал получил свое название от города, в котором он был создан. Отличия дюрали от алюминия заключаются в химическом составе, который оказывает влияние на основные эксплуатационные качества. Рассмотрим особенности данного сплава подробнее.

Дюралюминий

Химический состав

Появление дюралюминия связывают с немецкой компанией, которая расположена в городе Дюрен. Специалисты этой компании занимались разработкой нового сплава, и ошибочно провели смешивание ранее не используемых компонентов. После проведения предварительных тестов они были удивлены тем, какого смогли добиться результата, но изначально посчитали их ошибочными. Спустя некоторое время они повторили свой эксперимент и добились еще более высоких результатов.

Алюминий и дюралюмин, в первую очередь, отличаются друг от друга химическим составом. Дюралюминий обладает следующим составом:

  1. 4-5% меди;
  2. 93% алюминия;
  3. 2-3% других легирующих элементов, которые добавляются для придания сплаву особых качеств.

Состав различных марок дюрали

Долгое время дюралюмин изготавливался при обычных условиях, что определяло некачественное соединение элементов. Начавшаяся война сделала данный металл стратегически важным, что привело к поиску более эффективных методов соединения всех компонентов. Результатом данных исследований стали следующие технологические особенности процесса:

  1. Нагрев проводится при температуре до 500 градусов Цельсия.
  2. На разогрев уходит около 3-х часов.
  3. Проводится быстрое охлаждение водой или селитрой для повышения прочности.

Состав дюралюминия может существенно меняться —  все зависит от особенностей применяемой технологии производства.

Наиболее распространенная марка Д16 имеет следующий химический состав:

  1. Основная часть дюралюминия во всех случая представлена алюминием, на который приходится 90-94% от общей массы.
  2. В состав добавляется достаточно большое количество меди (3,8-4,9%).
  3. Обязательным условием можно назвать добавление в равных частях кремния и железа, примерно по 0,5%.
  4. В состав входит цинк (не более 2,5%).
  5. Добавляется фиксированное значение магния — 1,8%.

Остальные компоненты представлены хромом, марганцем, титаном, которые берутся примерно по 1%.

Получаемый дюралюминий при подобном химическом составе обладает достаточно высоким показателем мягкости. Именно поэтому Д16 зачастую применяется в качестве полуфабрикатов при производстве штамповок.

Не только состав сплава дюрали оказывает влияние на основные технологические свойства. Вместе со специфической подборкой компонентов применяются технология искусственного старения, которая заключается в закалке.Для повышения прочности и твердости поверхности сплав подвергается термической обработке с охлаждением.

Технологические свойства дюрали

В зависимости от химического состава и применяемого метода изготовления технологические свойства дюрали могут существенно отличаться. ГОСТа именно для этого металла пока нет.

Сразу после появления дюралюминия его назвали самым подходящим материалом для строительства дирижаблей и самолетов.

Среди технологических свойств следует отметить нижеприведенные моменты:

  1. Низкая стоимость, которая обуславливается простой технологией производства. Тот момент, что компоненты не нужно разогревать до экстремально высоких температур определяет существенное удешевление материала. Также на стоимости благоприятно отражается возможность проведения производства в обычной среде.
  2. Небольшой вес. Рассматривая химический состав можно отметить, что большая часть состава представлена алюминием. Этот металл известен своей легкостью.
  3. Высокие показатели температуры плавления позволили использовать сплав дюраль при производстве различных элементов самолетов и другой техники. Температура плавления дюралюминия около 650 градусов Цельсия. При этом обычный алюминий плавится уже при более низких температурах, что приводит к изменению основных технологических качеств и деформации изделий.
  4. Плотность дюралюминия составляет 2,5 грамма на кубический сантиметр (у стали на каждый кубический сантиметр приходится 8 грамм). Именно этот показатель определяет существенно снижение веса изготавливаемых деталей. Данный показатель может варьироваться в относительно небольшом диапазоне, достигать значения 2,8 грамм на кубический сантиметр.
  5. Статическая прочность дюралюминия достаточно высока, что определяет устойчивость к разовой нагрузке. Именно поэтому сплав применяется при изготовлении различных ответственных деталей. Проведенные исследования указывают на то, что разрушить подобный материал довольно сложно.

Однако есть и один недостаток – относительно невысокая устойчивость к воздействию повышенной влажности. Разрушение сплава блокируют путем нанесения защитного покрытия, что несколько повышает стоимость сплава.

Детали из дюрали

Дюралюминий Д16 получил достаточно широкое распространение. Отличные эксплуатационные качества он демонстрирует при температуре не выше 250 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что уже при температуре 80 градусов Цельсия появляются признаки образования межкристаллической коррозии.

В последнее время в чистом виде дюралюминий практически не применяется. Это связано не только с высокой вероятностью появления коррозии, но и другими недостатками алюминиевого сплава. Для повышения эксплуатационных качеств сегодня выполняют следующее улучшение:

  1. Закалку в естественных условиях. При маркировке указывается буква «Т».
  2. Выполняют процедуру искусственного старения, что также отражается на маркировке «Т1».
  3. Анодирование и покрытие поверхности специальными лаками (в маркировке указывают букву «А»).

Снижение коррозионной стойкости происходит не только по причине повышения температуры, но и механического воздействия. Именно поэтому уделяется внимание дополнительным процедурам увеличения эксплуатационных качеств.

Более высокими эксплуатационными качествами обладает сплав под названием ВД95. Кроме этого, данная разновидность сплава проходит процедуру старения, за счет чего существенно повышается потенциал этой разновидности дюралюминия.

Область применения

Тугоплавкость дуралюмина марки ВД95 определяет его широкое применение не только в сфере авиастроения, но и изготовления скоростных поездов, которые постепенно становятся самым распространенным транспортным средством в Европе и Азии. Это связано с тем, что при движении на большой скорости из-за возникающего трения поверхность может сильно нагреваться. Слишком высокая пластичность из-за перестроения кристаллической решетки становится причиной деформации поверхности при механическом воздействии. Также применение дюралюминия представлено производством прутков, заклепок, болтов и других крепежных материалов.

Дюралюминий в авиастроении
Дюралюминий в строительстве

Несмотря на тугоплавкость, есть возможность проводить сварочные работы с помощью аргона. Данный процесс настолько прост, что его можно провести в собственном гараже. В различных отраслях машиностроения дюралюминий применяется для получения изоляционных материалов. Примером можно назвать появление фольги толщиной около 0,2 миллиметров, которая применяется в качестве отражающего слоя при производстве изоляции.

В пищевой промышленности фольга из дюралюминия встречается довольно часто — ее используют для оборачивания конфет.

Сплав получил широкое применение и в буровой отрасли. Это связано с уникальным сочетанием нижеприведенных качеств:

  1. Легкость.
  2. Прочность.
  3. Стойкость к повышенным температурам и влажности.

Изготавливаемые буры из дюралюминия отлично справляются с гашением вибрации.

В заключение отметим, что широкая область применения определена особыми эксплуатационными качествами и относительно невысокой стоимостью материала. Кроме этого отметим, что сегодня алюминий в чистом виде стали использовать намного реже.

Дюралюминий сплав - состав, свойства, виды дюралюминия

В промышленности применяют множество конструкционных материалов и один из них дюралюминий. По сути - это собирательное название сплавов, изготовленных на базе алюминия и состава легирующих компонентов. Сплав получил своё название от слова Dural. Именно таково было название одного из первых сплавов, который подвергался термической обработке.

 

Немного истории

Дюралюминий разработан немецким ученым Вильмом в 1903-ем. Металлург попросту смешал алюминий, медь, кремний. С этого момента до начала серийного производства прошло всего 6 лет. В 1911 году дюралюминий стали применять строительства воздушных судов, в частности, дирижаблей и тяжелых бомбардировщиках. Малый вес конструкций при сопоставимой с прочностью стали позволил уменьшить массу летательных аппаратов в 2 - 3 раза. Это привело к резкому развитию авиационной промышленности.

Основные свойства этих сплавов

В базовый состав сплава входят следующие вещества:

  • медь - до 0,5%;
  • марганец до 0,5%;
  • магний до 1,2%;
  • кремний и многие другие.

Изменяя пропорции используемых веществ можно изменять и свойства дюралюминия.

Прочность дюралюминия достигает - до 500 МПа под действием временных нагрузок и 250 - 300 при стандартных нагружениях, (прочность чистого алюминия - 70-80 МПа). Этот параметр сделал дюрали материалом, используемым во многих областях промышленности в том числе и высокотехнологичных. Сплав алюминия с некоторыми элементами, в определенных пропорциях, изменяет полученного сплава.

Благодаря компонентам, применяемым в производстве дюралюминия он приобретает ниже приведенные свойства:

  • прочность, которая сопоставима с определёнными марками стали;
  • высокая стойкость к температурному воздействия. материал начинает плавиться при температуре 650 ºC.
  • повышенная электропроводность. это происходит из-за наличия меди.
  • дюраль хорошо переносит прокат как по горячей, так и по холодной технологии.

Высокие технологические свойства дюралюминия, привели к высокому спросу на него. В мире производят порядка 60 000 тысяч тонн, из которого почти половину (свыше 30 000 тысяч тонн) изготавливают на территории КНР. Россия занимает второе место об объёмам производства, металлургические заводы получают 3 580 тыс. тонн.

Особенности производства

Производства дюраля, как и большинства сплавов, сопряжено с рядом сложностей. Получение дюраля происходит последовательно. На первом этапе получают технический алюминий и только потом в него начинают вносить добавки, формирующие его свойства. На втором этапе, получений первичный дюраль проходит через термический отжиг, производимый при 500 ºC. Такой режим обработки обеспечивает гибкость и мягкость металла. Для повышения прочности дюраль проходит через операцию старения.

Отечественная и иностранная промышленность освоила выпуск следующих видов проката:

  • листы и полосы разного типоразмера ГОСТ 21631-76;
  • прутки круглые и многогранные по ГОСТ 21488-97;
  • трубы разного диаметра и разной толщиной стенок ГОСТ 18475-82 и ГОСТ 18482-79;
  • профили различной формы сечения.

 

 

 

Основные виды сплавов

Существует несколько видов сплавов, отличающихся своими характеристиками.

1. Алюминий + марганец или магний. Такой сплав называют «магналии». Материал отличает высокая стойкость к коррозии, хорошая сварка и пайка. Между тем - материал плохо поддаётся обработке на металлорежущем оборудовании. Кроме того при работе со сплавом магнолии никогда не используют промежуточную закалку.

Магнолии применяют для бензопроводных систем, радиаторов для автомобилей, ёмкостей различного назначения.

2. Сплав, состоящий из алюминия, магния и кремния, получил название - «авиаль».  Сплав обладает такими свойствами как:

  • Высокая стойкость к воздействию коррозии;
  • Высокая прочность сварных и паянных швов.

Для получения данных технологических свойств авиаль проходит термообработку. Ее проводят при температуре, почти в 520 ºC. Последующее резкое охлаждение необходимо выполнить в воде, температура которой составляет 20 ºC.

После проведения такой обработки авиаль можно использовать для работы в условиях повышенной влажности, его широко применяют в самолетостроении. В последние годы, авиаль используют для замены стальных деталей из носимым устройств связи, например сотовых аппаратов и пр.

3. Еще один сплав - дюралюмин. В него, кроме алюминия входят медь и марганец. Пропорции компонентов изменяют, тем самым модифицируя качественные свойства сплава. Но несмотря ни на что, дюралюмин обладает не высокой стойкостью к коррозии. Поэтому на поверхность наносят слой чистого алюминия. Такая операция называется плакированием и с успехом предотвращает воздействие коррозии.

Дюралюмин применяют в транспортном машиностроении, в частности, детали из этого материала установлены в скоростном поезде «САПСАН».

 

Использование дюралюминия

Это семейство сплавов, по сути, базовый материал, применяемый в строительстве авиационной и космической техники. Это его использования началось в начале ХХ века при сооружении первых дирижаблей.

В наши дни на практике используется больше десяти марок этого сплава. При сооружении авиационной техники чаще используют материал под названием Д16т. В его состав состоит из девяти веществ - никель, титан, в качестве легирующих составляющих применяют медь, кремний и пр. Но при всем. Доля алюминия остаётся неизменной - 93%.

При выборе материала для деталей и узлов технолог должен помнить, что далеко не все дюрали хорошо свариваются или паяются. В таком случае для сборки деталей из него применяют заклепки. Такие операции широко распространения при сборке фюзеляжей и плоскостей при строительстве самолетов, водного транспорта всех типов. Так, небольшая лодка, применяемая для своих целей, может прослужить ее хозяину на 20 лет больше.

С другой стороны, некоторые марки дюралюминия хорошо свариваются при использовании аппаратов аргонной сварки.

Кстати, еще в ХХ веке велись опытные работы по использованию дюралей в автомобильной отрасли. Из него изготавливают кузова автобусов, некоторых марок легковых и спортивных автомобилей. Само собой дюрали применяют и в силовых узлах.

Некоторые марки этого сплава применяют для производства труб, которые устанавливают на судах, авиационной технике, автомобилях.

Свойства дюраля позволили его использовать и в пищевой промышленности, например, из дюралевой фольги производят фантики для конфет и шоколада.

Нельзя забывать и том, что многие домохозяйки применяют кухонную утварь, выполненную из этого материала.

Низкий вес дюраля позволяет его применение при выполнении буровых работ. Все дело в том, дюралюминий в 3 - 4 раза легче стали. Кроме этого трубы из дюралюминия проще переносят вибрацию, которая неизменно возникает при выполнении буровых работ.

Отдельного разговора требует применения дюраля в строительной отрасли. Его применяют для производства облицовочных материалов, различных ограждающих конструкций и пр.

 

Нормативная база

В нашей стране существует несколько ГОСТ, которые нормируют требования к алюминию и его сплавов. Один из них - это ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправками). Он распространяется на алюминий и сплавы из него, которые предназначены для получения полуфабрикатов различного типа и форм.

В частности, ГОСТ определяет соотношение алюминия и остальных компонентов. В этом же документе указаны требования.

Кстати, в этом же документе можно найти и наименование иностранных аналогов, например,

Д16 можно заменить на AlCu4Mg1, а Д16ч на сплав 2124.

В документах, которые предоставляет производитель, в обязательном порядке должны быть указаны не только марка готовой продукции но и ее химический состав.

 

Немного экономики 

Изделия из дюралюминиевого сплава не составит труда приобрести. Его производство развёрнуто почти на всех предприятия цветной металлургии. Цена на продукцию образовываются в зависимости от состава, сортамента, размеров отгрузки и, конечно, удалённостью производителя до места реализации.

Немного слов в заключении

Про дюралюминий, можно смело сказать, что его появление обеспечило технологические прорывы в самолетостроении, космической промышленности и без своевременного появления мы бы летали на самолетах из дерева.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

состав, характеристики, свойства, получение, сферы применения

Дюралюминий — сплав на основе алюминия. Существует разные виды этого материала, которые отличаются количеством основных компонентов, техническими характеристиками. Сплав обладает высокой прочностью, твердостью, пластичностью.

Листы из дюралюминия

История открытия

Открытие дюралюминия произошло в 1903 году. Его произвел Альфред Вильм. Мужчина работал инженером на немецком металлургическом заводе. При смешивании разных металлов он смог установить закономерность.

Мужчина смешивал алюминий с 4% меди, выполнял закалку при 500°C, резко охлаждал и выдерживал заготовку при комнатной температуре до 5 дней, а потом проверял ее технические характеристики. После нескольких экспериментов он смог доказать, что у готового сплава повышенные показатели твердости, прочности.

Позже инженер вместе с другими работниками начал проводить разные эксперименты, пытаться модернизировать полученный состав. При добавке легирующих компонентов удалось получить сплав с еще большей прочностью, но сохранением других характеристик на прежнем уровне.

Наименование соединения произошло от названия городка Дюрен в Германии. Там началось промышленное производство этих сплавов, их дальнейшее распространение по миру.

Муфельная печь для закалки металла (Фото: Instagram / mufelnaia)

Промышленное получение

Этапы производства:

  1. Формируется шихта, которая состоит из гранул легирующих добавок, алюминия.
  2. Происходит сплавка гранул. Она осуществляется в несколько этапов.
  3. Проводится закалка. Сплав нагревается до 500°C в промышленной печи.
  4. Выполняется охлаждение.
  5. Заготовка остывает при комнатной температуре несколько дней.

Часто производители ускоряют производственный процесс. Они выполняют слабое нагревание заготовок, чтобы они быстрее остывали. Это негативно влияет на технические характеристики сплава, но удешевляет и ускоряет процесс его производства.

Закалка металла (Фото: Instagram / petrovspd)

Преимущества и недостатки

Положительные стороны:

  1. Длительная эксплуатация при нормальных условиях.
  2. Высокая статическая прочность.
  3. Универсальность. Материал применяется в разных сферах деятельности.
  4. Стойкость к перепадам температуры, механическим воздействиям.

Недостаток — низкая устойчивость к воздействию влаги.

Свойства и характеристики

Компоненты состава:

  • медь — до 5%;
  • алюминий — до 93%;
  • легирующие элементы — до 3%.

Компоненты дюралюминиевого сплава с обозначением Д16:

  1. Алюминий — от 90 до 94%.
  2. Медь — от 3,8 до 4,9%.
  3. Цинк — до 2,5%.
  4. Магний — до 1,8%.
  5. Дополнительные компоненты — железо, кремний. Их количество не превышает 0,5%.

Другие легирующие добавки, которые можно встретить в составе, — титан, марганец, хром.

Медь (Фото: Instagram / ansplav_spb)

Физико-механические свойства

Свойства:

  1. Плотность — до 2,77 г/см³.
  2. Температура плавления — до 650°C.
  3. Модуль упругости — до 74 000 МПа (1).
  4. Коэффициент теплового расширения — до 23 10−6/K.
  5. Показатель теплопроводности — до 134 W/M°C.
  6. Коэффициент Пуассона — до 0,33.
  7. Удельная теплоемкость — до 920 Дж/кг°C.
  8. Предел прочности — до 440 Мпа.
  9. Предел упругости — до 300 Мпа.
  10. Относительное удлинение — до 9%.
Дюралюминий (Фото: Instagram / aozapp)

Технологические свойства

Свойства:

  1. Изготовление в обычной среде. Технология производства простая, недорогая. Это удешевляет стоимость производства сплава.
  2. Высокая температура плавления. Сплав может использоваться при изготовлении деталей для промышленной техники, корпусов самолетов.
  3. Малый удельный вес. У стали показатель плотности доходит до 8 грамм на 1м3, а у дюралюминия — 2.
  4. Высокая устойчивость к нагрузке. Сплав подходит для изготовления деталей, которые будут испытывать повышенную нагрузку. Готовые изделия сложно разрушить.

Дюралюминиевые сплавы восприимчивы к воздействию влаги. Если детали будут долго находиться в условиях повышенной влажности, они покроются слоем ржавчины. Чтобы не допустить этого, производители наносят слой защитного покрытия.

Колесная проставка из дюралюминия с защитным покрытием (Фото: Instagram / prostavki_azovalprom)

Виды сплавов

Разновидности:

  1. Магний и алюминий, марганец и алюминий. При производстве соединения не проходят закалки. Применяются для изготовления герметичных баков, радиаторов для автомобилей, труб для сборки бензопроводов. Из них изготавливаются строительные материалы. Сплавы хорошо поддаются сварке, пайке, невосприимчивы к образованию ржавчины. Плохо разрезаются.
  2. Марганец, медь и алюминий. Сложный конструкционный материал. Основой выступает алюминий, остальные компоненты легирующие. Сплав используется при сборке космических аппаратов, самолетов, скоростных железнодорожных составов. Недостаток — восприимчивость к воздействию влаги.
  3. Кремний, марганец и алюминий. Сплав обладает малым удельным весом, стойкостью к образованию ржавчины.

При изготовлении последнего вида сплава соединение подвергается дополнительной закалке при температуре 525°C. После этого деталь резко охлаждается в воде до 20°C. Процесс охлаждения занимает 10 суток.

Кремний (Фото: Instagram / kaolinnature)

Где применяется дюралюминий?

Сферы применения:

  1. Изготовление листов для строительных работ.
  2. Производство проводов.
  3. Изготовление буров.
  4. Производство фольги.
  5. Судостроение — изготовление корпусов для кораблей, лодок, внутренних узлов.
  6. Производство труб для сборки промышленных, бытовых трубопроводов.
  7. Станкостроение, автомобилестроение, самолетостроение.

Из этого материала часто собирают системы вентиляции, вытяжки.

Казан из дюралюминия (Фото: Instagram / sudarushka_labinsk)

Влияние на организм

Готовый дюралюминий, продукция из него безопасна для организма. Поэтому в продаже можно найти посуду из этого материала. При его плавке рекомендуется использовать респиратор, защитные перчатки.

Дюралюминий — собирательное название сплавов, которые изготавливаются из алюминия. К основе добавляются легирующие компоненты, чтобы изменить технические характеристики, добиться определенных показателей. Дюралюминиевые соединения применяются в сферах промышленности.

Дюралюминий - металл для авиастроения

Дюралюминий, второе название - дюраль, является одним из разновидностей сплавов алюминия. При его получении, его механическая прочность увеличивается с помощью искусственного старения. Основной компонент в его составе это алюминий (примерно 93%). Также в сплав входят медь (3-5%), и примеси марганца и меди.

Так как его плотность достаточно мала (практически в три раза меньше чем стали), а также учитывая эластичность листов и жесткость конструкций, он нашел широкое применение в области авиастроения. Кроме этого можно отметить, что эволюция развития воздухоплавания обязана в большей степени именно этому сплаву. Пришедши на смену деревянным конструкциям, он позволил дирижаблям и самолетам тех времен совершить гигантский скачек вперед, обрести структура и форму самолета современных времен.

Если коснуться истории, то впервые самолет был успешно запущенный в1902 году. Тогда его двигатель был заключенный в алюминиевый корпус. А уже в 1910 году дюраль первый раз использовали для построения дирижабля. Начиная с 1911 года, он начал активно использоваться при изготовлении конструкций дирижаблей, и начиная с 1920 года, он стал важнейшим конструкционным материалом в области авиастроения.

Из-за малого веса и сравнительно высокой температуры плавления (650°С) дюралевый лист широко используется в обшивках кабины, фюзеляжа, крыльев. Благодаря закалке и температурной обработке его прочность намного больше, чем прочность чистого алюминия. Толщина такого листа может находиться в пределах от 1 до 10 мм.

Так как в его состав входит множество примесей, дюраль стал более прочным по сравнению с алюминием, но при этом он утратил одно из важнейших свойств – стойкость к коррозии и окислении. Поэтому для ее восстановления детали с дюрали плакируют, то есть покрывают тонким слоем алюминия. Примером могут быть лопасти винтов, или же обшивка корпуса самолета.

Дюраль марки д16т – разновидность сплава, которая меньше всего поддается механическим воздействиям, служит материалом для производства прутков, различных болтов и заклепок, которые используются для крепления деталей самолетов. Для этой же цели может быть использован сплав с добавлением никеля, например сплав 2618 – АК4.

Дюралевый уголок и профиль широко используются для изготовления опор и ребер жесткости кабины экипажа и крыльев самолетов. Также из дюралюминия изготавливают сам корпус летающего аппарата, грузовые отсеки, разнообразное оборудование, и даже пассажирский салон. Стоит отметить важное преимущество сплава – это его теплоемкость, так как корпусы самолета, оббитые дюралюминием, прекрасно держат тепло внутри.

В основном в авиастроении используются дюралевые сплавы Д1, Д16 и Д19. Исключением есть нижние части фюзеляжа и крыльев, так как для их обшивки используется сплав 1163.

Для изготовления трапов, сидений, ручек креплений используется дюралевые трубы, так как благодаря своей конструкции, они обладают повышенной механической устойчивостью.

Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация

Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация.

Д16т – один из самых востребованных дюралюминиевых сплавов в судостроительной, авиационной и космической промышленности.  Главное его преимущество заключается в том, что получаемый из него металлопрокат обладает:

  • стабильной структурой;
  • высокими прочностными характеристиками;
  • в 3 раза более легким весом, чем стальные изделия;
  • повышенным сопротивлением микроскопической деформации в процессе эксплуатации;
  • хорошей механической обрабатываемостью на токарных и фрезеровочных станках, уступая лишь некоторым другим алюминиевым сплавам.

В связи с этим, изделия не требует дополнительной термообработки и позволяет избежать такой распространенной проблемы, как уменьшение размеров заготовок после естественной или искусственной закалки, которая характерна для изделий, выполненных из сплава Д16.

Сплав д16т: расшифровка марки

Химический состав дюралюминия Д16Т строго регламентируется ГОСТом 4784-97 и расшифровывается следующим образом:

  • Д – дюралюминий;
  • 16 – номер сплава в серии;
  • Т – закаленный и естественно состаренный.

Дюралюминий Д16Т относится к алюминиевым сплавам системы Al-Сu-Mg, легируемым марганцем. Большую его часть составляет алюминий – до 94,7%, остальное приходится на медь, магний и другие примеси. Марганец увеличивает коррозийную стойкость сплава и улучшения его механические свойства, хотя и не образует с алюминием общих упрочняющих фаз, а лишь дисперсные частицы состава Al12Mn2Cu.

Негативно на характеристики д16т влияют включения железа, которое не растворяется в алюминии. Феррум кристаллизуется в дюралюминиевом сплаве в виде грубых пластин, существенно снижая его прочностные и пластичные параметры. Кроме того, примеси железа связывают медь, в результате чего уменьшается прочность сплава, достигающих максимальных значений после естественного старения. В связи с этим, его содержание в дюралюминии очень жестко ограничивается ГОСТом и не должно превышать массовой доли – 0,5-0,7%.

На западе существует аналог сплава Д16Т, плотность которого также равна 2,78 г/ кв. см., но маркируемого по-другому – 2024 т3511.

Термообработка сплава д16т

Дюралюминий Д16Т подвергается дополнительной обработке для улучшения его эксплуатационных качеств:

  1. В первую очередь проводится температурная закалка при 495-505 градусах. При более высоких температурах происходит пережог алюминия, приводящий к резкому снижению качественных характеристик сплава.
  2. Во-вторых, дюралюминий закаливается в холодной воде, причем большое влияние имеет температура охлаждающей воды. Самый оптимальный диапазон, при котором сплав достигает максимального сопротивления к межкристаллитной коррозии и питингу – 250-350 градусов.
  3. И в последнюю очередь дюралюминиевый сплав Д16Т подвергается естественному старению, которое проводится при комнатной температуре в течение 4-5 дней.

В результате после закалки и старения материал приобретает твердость, равную 125-130 НВ, которая является максимальной среди всех известных дюралюминов.

Сферы применения проката Д16Т

Ввиду высокой прочности, твердости и легкости, сплав Д16Т используется для изготовления различного металлопроката. Он востребован в различных промышленных областях:

  • в конструкциях самолетов и судов и космических аппаратов;
  • для изготовления деталей для машин и станков;
  • для производства обшивки и лонжеронов автомобилей, самолетов, вертолетов;
  • для изготовления дорожных знаков и уличных табличек.

Незаменимы трубы Д16Т при производстве нефтяного сортамента. Эксплуатационные колонны, собранные них способны обеспечить бесперебойную эксплуатацию скважины в течение 8 лет.

В отличие от стального трубного проката, дюралюминиевые трубы пластичны, легки в транспортировке, прочны и имеют гладкую поверхность. Единственный минус труб Д16Т – склонность к коррозии при длительных нагревах, в агрессивной кислой или газовой среде. Однако, данная проблема успешно решается с помощью неорганических ингибиторов, которые создают на поверхности труб толстую оксидную пленку и снижают их чувствительность к межкристаллитному разрушению.

У нас вы можете купить:

Дюралюминий – Крылатый Металл | НАК

Как уже упоминалось в статье про алюминиевые сплавы, один из распространенных эпитетов алюминия - крылатый металл. Самый распространенный эпитет алюминия - крылатый металл. Для того чтобы понять откуда взялось такое название достаточно вернуться в тридцатые годы 20-го столетия. Авиация получила новые мощные моторы, но конструктив фюзеляжей оставался прежним: рейки, фанера, ткань. Нужен был прорыв в области строительства планеров и силового каркаса. И он был совершен прежде всего благодаря определенной группе алюминиевых сплавов - дюрали. В состав этих сплавов входит медь и магний.

Дюраль

Основой для авиационного применения алюминия стала группа сплавов, получившее свое название дюралюминий, в честь городка Дюрен. В этом городе находился металлургический завод, впервые освоивший технологии производства и закалки дюралей. Но поскольку советскому авиастроению нужен был схожий материал, то был создан аналог дюралюминия — кольчугалюминий. Этот материал по аналогии с дюралюминием назван в честь города в котором был создан - город Кольчугин. Дюралюминий имеет прекрасные механические свойства, высокую удельную жесткость и прочность. Кроме того, свойства дюралюминия могут значительно улучшены благодаря термообработке: закалке с последующим старением. Как часто бывает, вспомните ксероксы и джипы, товарная марка новинки дюралюминия стала устоявшимся названием целой группы алюминиевых сплавов.

Алюминий Д16

В настоящее время в подавляющем большинстве случаев под дюралюминием понимается самая распространенная его марка — алюминий Д16. Химический состав сплава д16 состоит из базовой основы алюминия Al, основными легирующими компонентами сплава Д16 являются медь Cu в пределах от 3 до 4% и магний Mg в пределах от 1 до 2%. В промышленности используется прокат из сплава Д16 различных формах. Причем проката из сплава д16 используется как в обычном, так и в закаленном состоянии, которое обозначается индексом Д16т в марке проката, который вы можете купить в Невской Алюминиевой Компании со склада в Петербурге:

Какими характеристиками обладает дюралюминий, и где применим этот материал

Дюралюминий был разработан более сотни лет назад, в 1903 году. Тогда Альфред Вильм, инженер-металлург, будучи сотрудником германского металлургического завода, установил некую закономерность. Оказалось, что сплав алюминия с четырьмя процентами меди после закалки при +500° C и резкого охлаждения, выдержав при комнатной температуре несколько дней (до 4–5), становится более прочным и твёрдым, но и не теряет при этом своей пластичности. Дальнейшие эксперименты привели к расширению количества входящих в состав элементов, что повысило прочность чистого алюминия (примерно 70–80 МПа) до 350–370 МПа.

История названия

Группа сплавов этого типа названа в честь немецкого города Дюрен. Здесь же и было начато их производство в промышленном масштабе в 1909 году, спустя шесть лет после открытия и изучения свойств. Кроме названия «дюралюминий» встречается также:

  • англизированный вариант – «дюралюмин»;
  • старая форма – «дуралюминий»;
  • «дюраль», как общее название «семейства» алюминия этого типа.

В них же чувствуется аллюзия на латинское слово Durus, что означает жёсткий, твёрдый. Именно так характеризуются основные свойства этих металлов.

Состав сплавов алюминия: разные виды

  1. Системы Al-Mn, Al-Mg. Главная характеристика — высокая коррозийная стойкость (чуть меньше, чем у чистого алюминия). Кроме того, они хорошо поддаются сварке и пайке, но не резке. Эти сплавы не упрочняют при помощи термической обработки. Применяют для изготовления баков, маслопроводов, бензопроводов, радиаторов авто и тракторов, элементов посуды, в строительстве (в зависимости от конкретного вида и его характеристик).
  2. Семейство Al-Mg-Si — сплавы, которые называются коррозионно-стойкими. Упрочняют их при помощи термической обработки. Она заключается в закалке при температуре 515–525 градусов Цельсия с последующим охлаждением в холодной воде с естественным старением при 20 градусах около десяти суток. Основным свойством готовых материалов этой группы является высокая коррозионная стойкость в обычных условиях и в случаях эксплуатации под напряжением.
  3. Сплавы Al-Cu-Mg называются конструкционными, или же дюралюминиевыми. Их основа – алюминий, который легирован в разных пропорциях медью, магнием и марганцем. Исходя из них, получают разные виды со своими характеристиками, которые можно разделить на некоторое число групп, что будет рассмотрено далее.

Материалы группы дюраль обладают мощными механическими свойствами, но сильнее подвержены коррозии, чем второй рассмотренный вид семейства сплавов. С этим частично борется марганец, который дополнительно вводят в состав. Но при эксплуатации дюралюминия необходимо защищать его при помощи лакокрасочных покрытий или же подвергать анодированию. Если сплав применим для плакированных листов, то они и сами отличаются достаточной степенью стойкости к коррозии. То есть, она также во многом зависит от типа обработки.

Кроме вышеперечисленных систем сплавов, имеются также:

  • жаропрочные;
  • ковочные;
  • жаропрочные ковочные;
  • высокопрочные конструкционные сплавы.

Как видим, многие года изучения свойств материалов с основой алюминия позволило создать множество их различных видов и типов, которые обладают необходимыми в конкретной отрасли свойствами.

Сплавы типа дюралюминий

Всего имеется 4 сплава типа дюралюминий. Все они в разной пропорции содержат как основные компоненты (купрум, магний, марганец), так и другие (Fe, Si, Ti, Zn, Ni).

  • Д1: купрум — 4,4 ±0,4%, магний — 0,6 ± 0,2%, марганец — от 0,6 ± 0,2%;
  • Д16: купрум — от 3,8 до 4,9%, магний — 1,5 ±0,3%, марганец — 0,6 ±0,3%;
  • Д19: купрум — от 3,8 до 4,3%, магний — 2,0 ±0,3%, марганец — от 0,5 до 1,0%;
  • ВД17: купрум — 2,9 ±0,3%, магний — 2,2 ±0,2%, марганец — от 0,45 до 0,7%.

Остальные элементы присутствуют в материалах в общем размере не более двух процентов.

Для каждого типа дуралюмина также необходим свой режим термической обработки.

Сплав Д1 закаливается при температуре 495—510° C, а затем проходит стадию естественного старения при 20° C в течение 96 часов и более.

Для Д16 закалка проходит в двух режимах (зависимо от того, в каком виде будет представлен исходный материал). Если речь о листах из Д16, то для него нужна температура закалки 500 ± 5°C. Процесс старения можно произвести при 20 °C в течение четырёх суток и более, или при 188—193°C за гораздо меньшее количество часов — 11–13. Если же этот Д16 после используют для прессованных изделий, то предел температур закалки падает до 485–503° C. Старение тоже можно выполнить двумя путями:

  • комнатная температура — в те же сроки;
  • при температурах 185–195° C — в интервале 6–8 часов.

ВД17 закаляется в пределах 495–505° C, а старение выполняется только в принудительном порядке при 170 ± 5° C в течение 16 ±1 часов.

Д19, как и Д16, имеет разные условия закалки и старения материалов:

  • для листов — t=505 ± 5° C, старение — при 20° C в течение 5–10 суток или при 185–195° C 13 ±1 часов;
  • прессованныее изделия — t=500 ± 5°C, старение — аналогичное при комнатных условиях, или при 190 ± 5°C за 9 ±1 часов;
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Свойства дюралюминия, использует

Дуралюминий - это сплав, торговая марка, присвоенная самым первым типам стойких к старению алюминиевых сплавов. Это сплав, состоящий из 90-94% алюминия, 4% меди, 1% магния и 0,5-1% марганца. Это очень твердый сплав. Эти сплавы используются там, где требуются твердые сплавы, например, в броне автомобилей, которая используется в оборонной промышленности. Эти сплавы были первыми широко применяемыми деформируемыми алюминиевыми сплавами.

Дуралюминий твердый, но легкий сплав алюминия.Его типичный предел текучести составляет 450 МПа, и есть несколько других вариаций, которые зависят от состава, типа и состояния.

Металлический дюралюминий

Дуралюминий - это на самом деле металл, представляющий собой сплав алюминия, меди, магния и марганца. Дуралюминий - это особый вид металла, прочность которого достигается за счет термической обработки. Он может быть хорошо отжат, заклепан, склепан, сварен или подвергнут механической обработке. Дуралюминий, который подвергается эффективной термообработке, может быть устойчивым к коррозии.Он может нести большие нагрузки и пластичен. Особенно подходит для авиастроения.

Когда в сплав добавляется медь, его прочность увеличивается, но при этом он также становится подверженным коррозии. Для листовых изделий из дюралюминия металлургическое соединение высокочистого металлического слоя может повысить коррозионную стойкость. Эти листы называются alclad и обычно используются в авиастроении.


Рисунок 1 - Дюралюминий
Источник - ru.ccmotor.cn

Свойства дюралюминия

Дуралюминий - прочный, легкий и твердый сплав алюминия. Он также светоотражающий и непроницаемый. Это ковкий металл, которому легко придать форму. Это очень хороший проводник тепла и электричества. Он не имеет запаха, вступает в реакцию с кислородом вокруг и образует оксид алюминия. Устойчив к коррозии. Он имеет тонкую поверхность, состоящую из слоя чистого алюминия, устойчивого к коррозии и покрывающего сердцевину прочного дюралюминия.Как правило, дюралюминиевые сплавы мягкие, пластичные и работоспособные в нормальном состоянии. Их можно легко свернуть, сложить или выковать. Их также можно придать разнообразным формам и выковать. Обладает высокой прочностью, которая легко теряется при ношении. Так что он легко трансформируется, а значит, используется в авиастроении. Он подходит для авиастроения благодаря легкости и высокой прочности.

Использование дюралюминия

Дуралюминий используется в следующих целях:

  • Применяется для изготовления проволоки, прутка и прутков для винтовых станков.Он используется там, где требуется хорошая прочность и хорошая обрабатываемость.
  • Он используется в тяжелых поковках, колесах, пластинах, профилированных деталях, авиационной арматуре, бункерах космических ускорителей и рамах грузовиков, а также в других компонентах подвески. Он находит применение в местах, где требуется высокая прочность, и в эксплуатации при повышенных температурах.
  • Используется для изготовления конструкций самолетов, колес грузовиков, изделий для винтовых станков, заклепок и других изделий структурного применения.
  • Используется как лист для панелей кузова автомобилей.
  • Применяется также в поковках, в поршнях авиационных двигателей, крыльчатках реактивных двигателей и компрессорных кольцах.
  • Также используется для изготовления штамповок и ручной поковки.

Существует надлежащий метод преобразования дюралюминия в слитки. Перед превращением в слитки он должен подвергнуться высокому давлению. Эта обработка давлением включает прокатку, прессование и так далее. Затем он преобразуется в пластины, секции, листы, трубы и проволоку. Его закаливают в воде при температуре около 500 градусов Цельсия в течение примерно четырех дней.Это называется естественным старением. Часто он подвергается искусственному старению при температуре около 190 градусов Цельсия. Эта термообработка в конечном итоге приводит к приданию дюралюмину различной прочности. Фактически, начальный период, когда металлический самолет был построен из дюралюминия; он должен был пройти через эти процессы. Также дюралюминий широко используется в наземном транспорте, авиации и машиностроении.

Артикул:

http://en.wikipedia.org/wiki/Duralumin

http: // www.encyclopedia.com/topic/duralumin.aspx

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/174106/duralumin

Интернет-ресурс с информацией о материалах - MatWeb

MatWeb, ваш источник информации о материалах

Что такое MatWeb? MatWeb's база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы.

Преимущества регистрации в MatWeb
Премиум-членство Характеристика: - Данные о материалах экспорт в программы CAD / FEA, включая:

Как найти данные о собственности в MatWeb

Нажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb.

У нас есть более 150 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем к этому количеству, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями.

База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами - сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb.


Рекомендуемый материал:
Меламино-арамидный ламинат




дюралюминий

Дюралюминий (также называемый дюралюминий , дюралюминий или дюралюминий ) - это торговое название одного из самых ранних типов алюминиевых сплавов, способных к старению. Основными легирующими компонентами являются медь, марганец и магний. Обычно используемый современный эквивалент этого типа сплава - AA2024, который содержит (в мас.%) 4,4% меди, 1,5% магния и 0,6% марганца. Типичный предел текучести составляет 450 МПа с вариациями в зависимости от состава и состояния. [1]

Рекомендуемые дополнительные знания

Дюралюминий был разработан немецким металлургом Альфредом Вильмом из компании Dürener Metallwerke Aktien Gesellschaft.В 1903 году Вильм обнаружил, что после закалки алюминиевый сплав, содержащий 4% Cu, медленно затвердевает, если оставить его при комнатной температуре на несколько дней. Дальнейшие усовершенствования привели к появлению дюралюминия в 1909 году. [2] На сегодняшний день это название устарело и в основном используется в популярной науке для описания системы сплава Al-Cu, или серии 2000, обозначенной алюминиевой ассоциацией.

Первым его применением были жесткие каркасы дирижаблей. Его состав и термическая обработка были секретом военного времени.Благодаря этой новой устойчивой к разрыву смеси дюралюминий быстро распространился по авиационной промышленности в начале 1930-х годов, где он хорошо подходил для новых методов строительства монококов, которые вводились в то же время. Дюралюминий также популярен для использования в высокоточных инструментах, таких как уровни, из-за его легкого веса и прочности.

Хотя добавление меди улучшает прочность, оно также делает эти сплавы восприимчивыми к коррозии. Для листовых изделий коррозионная стойкость может быть значительно повышена за счет металлургического скрепления поверхностного слоя алюминия высокой чистоты.Эти листы называются alclad и обычно используются в авиастроении. [3]

Приложения

Список типичных применений деформируемых сплавов Al-Cu: [1]

  • 2011 : Проволока, пруток и пруток для винтовых машин. Применения, где требуются хорошая обрабатываемость и хорошая прочность.
  • 2014 : Поковки, листы и профили для тяжелых условий эксплуатации для авиационной арматуры, колес и основных структурных компонентов, резервуаров космического ускорителя и конструкции, рамы грузовика и компонентов подвески.Применения, требующие высокой прочности и твердости, включая работу при повышенных температурах.
  • 2024 : Конструкции самолетов, заклепки, метизы, колеса грузовых автомобилей, изделия для винтовых машин и другие различные конструкционные приложения. Первый когда-либо обнаруженный сплав, упрочненный старением.
  • 2036 : Лист для автомобильных кузовных панелей.
  • 2048 : Листы и пластины в конструктивных элементах для аэрокосмического применения и военного оборудования.
  • 2141 : лист толщиной от 40 до 150 мм (1.От 5 до 6,0 дюймов) для конструкций самолетов.
  • 2218 : Поковки; поршни авиационных и дизельных двигателей; головки цилиндров авиационных двигателей; рабочие колеса реактивных двигателей и компрессорные кольца.
  • 2219 : Сварные космические баки окислителя и топливные баки, обшивка и элементы конструкции сверхзвуковых самолетов. Легко сваривается и пригоден для применения в диапазоне температур от -270 до 300 ° C (от -450 до 600 ° F). Обладает высокой вязкостью разрушения, а состояние T8 обладает высокой устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Дж. Снодграсс и Дж. Моран. Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов. В Коррозия: основы, испытания и защита , том 13a Справочника ASM. АСМ, 2003.

Дюралюминий - Медный разум - 17-й осколок

Дюралюминий - это внутренний усиливающий металл. Алломансер, сжигающий дюралюминий, может значительно улучшить другие горящие металлы. Ферухимики могут использовать дюралюминий для хранения Связи, а при использовании в качестве Гемалургического шипа дюралюминий крадет Связь и Идентичность.

Состав сплава

[править]

Дюралюминий, используемый в искусстве металла, на девяносто шесть процентов состоит из алюминия и на четыре процента из меди. [1]

Алломантическое использование [править]

Дюралюминиевый туман известен как дюралюминиевый комар . Алломансер, сжигающий дюралюминий, мгновенно расходует все металлы, сжигаемые одновременно, высвобождая огромный заряд энергии из этих металлов. Сам по себе дюралюминий не расходуется полностью, как металлы, с которыми он сжигается одновременно, но он все равно продолжает гореть с постоянной скоростью. [2] [3] Дюралюминиевый комар ничего не получает от своих сил. [4]

Использование дюралюминия могло серьезно повредить рожденному туманом. При сжигании олова рожденный туманом рискует получить шок от сенсорной перегрузки и временно онеметь, ослепнуть и глухой. Толчок или толчок могут стать настолько сильными, что может показаться, что рожденного туманом разрывают на части. [3] [5] При использовании дюралюминия Mistborn обычно сжигают олово вместе с оловом / железом / сталью, чтобы избежать травм.

В сочетании с эмоциональной алломантией дюралюминий позволяет алломантам «проникать» и получать контроль над гемалургическими конструкциями, такими как кандра и колосс, даже если обычно у них не достаточно для этого грубой силы. [6] [7]

Дюралюминий потенциально может быть использован для получения всплеска мощности и от других форм вложений, таких как Surgebinding. [8] Горение дюралюминия при смешивании любого другого металла не дает ничего, кроме времени, и довольно опасно из-за быстрого воздействия дюралюминия. [9]

Ферухимическое использование [править]

Дюралевое кольцо Ferring известно как Connector . Дуралюмин используется для хранения Духовной Связи. Наполнение дюралюминиевого разума может быть использовано для уменьшения осведомленности других людей и уменьшения их дружбы с Соединителем, поскольку эти Духовные Связи откладываются. Нажатие на него усилит Связи или позволит Коннектору быстрее формировать отношения. [4]

Южные скадрианцы используют незапечатанные дюралюминиевые умы, чтобы они могли общаться с другими на чужих землях. [10] При этом они по-прежнему сохраняют свой родной акцент, [10] , хотя кто-то может развить местный акцент, отключив свою идентичность. [11] Эту способность можно использовать на других планетах, но она не дает возможности путешествовать между мирами. [12] Нажатие на дюралюминиевый разум также позволит кому-то преодолеть ограничение местоположения в Selish Invested Arts; например, элантрианец может использовать Аонов на полную мощность независимо от местоположения, хотя есть и более простые способы добиться этого. [13] Это также может позволить человеку стать оруженосцем нескольких Орденов Рыцарей Сияющего, хотя есть, опять же, более простые способы. [14]

Дюралюминиевый разум мог бы интерпретировать ритмы, хотя и не очень точно. [15]

Compounding [править]

Изготовитель дюралюминия может использовать дюралюминий для почти бесконечного запаса Духовной Связи. Компаундер сможет полностью контролировать гемалургическое существо, подобно тому, как это могут делать Соутеры и Бунтары. [16]

Гемалургическое использование [править]

При использовании в качестве гемалургического шипа дюралюминий крадет Связь и Идентичность. [17]

История [править]

Во время Последней Империи Лорд-Правитель хранил алюминий и его сплав дюралюминий в тайне, чтобы дать Инквизиторам преимущество. [18] Алюминий и дюралюминий также были неизвестны людям из-за передовых технологий (электролиза), необходимых для его очистки. Без этой технологии лорд-правитель добывал небольшое количество алюминия из пепельниц.

Вин, после того как Инквизиторы накормили алюминий, решил, что для него тоже должен быть сплав. Несмотря на риск для себя, она проверила различные сплавы алюминия с помощью Териона и в конце концов обнаружила сплав, который не вызывает болезней при сгорании, - дюралюминий. Однако, поскольку она не сжигала при этом никакой другой металл, дюралюминий не производил никакого эффекта. [2] Позже, во время спарринга с Зейном, Вин была ошеломлена, обнаружив эффект дюралюминия. [3]

Она тщательно хранила секрет дюралюминия и несколько раз позже использовала его с большим преимуществом в сочетании с физическими [5] [19] [20] [21] [22] и психическое [23] [24] Алломантия. ТенСун и Зейн в конце концов узнали о дюралюмине, что позволило Зейну использовать его против нее. [25]

В этой статье все еще отсутствует информация. Пожалуйста, помогите The Coppermind, расширив его.

Дуралюминий - Материал DB - RoHS

дюралюминий (также называемый дюралюминий , дюралюминий , дюралюм , дюралюминий или дюралюминий ) - это торговое название одного из самых ранних типов стойких к старению алюминиевых сплавов. Его использование в качестве торгового наименования устарело, и сегодня этот термин в основном используется для описания алюминиево-медных сплавов, обозначенных Международной системой обозначений сплавов (IADS) как серия 2000, как и сплавы 2014 и 2024 годов, используемые при изготовлении планера.

Легирующие элементы

Помимо алюминия, основными материалами, из которых состоит дюралюминий, являются медь, марганец и магний. Дуралюминий на 95% состоит из алюминия, 4% меди, 0,5% магния и 0,5% марганца.

История

Дюралюминий был разработан немецким металлургом Альфредом Вильмом из Dürener Metallwerke AG.

В 1903 году Вильм обнаружил, что после закалки алюминиевый сплав, содержащий 4% меди, медленно затвердевает, если оставить его при комнатной температуре на несколько дней.Дальнейшие усовершенствования привели к появлению дюралюминия в 1909 году. [1] На сегодняшний день это название устарело и в основном используется в популярной науке для описания системы сплавов Al-Cu или серии «2000», обозначенных международным обозначением сплава. Система (IADS) первоначально была создана в 1970 году Алюминиевой ассоциацией.

Применение в авиации

Дуралюминий, его состав и термическая обработка были открыто опубликованы в немецкой научной литературе перед Первой мировой войной. Несмотря на это, он не был принят за пределами Германии до окончания Первой мировой войны. Отчеты об использовании немцами во время Первой мировой войны, даже в технических журналах, таких как Flight , все еще могли ошибочно идентифицировать его ключевой легирующий компонент как магний, а не медь. [2] Только после войны возник интерес к его использованию в Великобритании. [3]

Самая ранняя известная попытка использовать дюралюминий для конструкции самолета тяжелее воздуха произошла в 1916 году, когда Хьюго Юнкерс впервые представил его использование при создании планера Junkers J 3, однодвигательного моноплана ». демонстратор технологий », ознаменовавший первое использование дюралюминиевой гофрированной пленки торговой марки Junkers.Только закрытые крылья и трубчатый каркас фюзеляжа J 3 были завершены, прежде чем проект был заброшен. Немного более поздний бронированный полутораплан Junkers JI имел цельнометаллические крылья и горизонтальный стабилизатор, выполненные так же, как крылья J 3, а также экспериментальный и годный к полетам полностью дюралюминиевый одноместный истребитель Junkers J 7, что привело к созданию истребитель-моноплан Junkers DI с низкорасположенным крылом, в 1918 году представивший технологию изготовления полностью дюралюминиевых самолетов в немецкой военной авиации.

Его первое использование в аэростатических планерах было в жестких каркасах дирижаблей, в конечном итоге включая все те из эпохи «Великих дирижаблей» 1920-х и 1930-х годов: построенный британцами R-100, немецкий пассажирский Zeppelins LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II и дирижабли ВМС США USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126), USS Akron (ZRS-4) и USS Macon (ZRS-5) ). [4] [5]

Защита от коррозии

Хотя добавка меди улучшает прочность, она также делает эти сплавы восприимчивыми к коррозии.Для листовых изделий коррозионная стойкость может быть значительно повышена за счет металлургического скрепления поверхностного слоя алюминия высокой чистоты. Эти листы называются alclad и обычно используются в авиастроении. [6] [7]

Приложения

Алюминий, легированный медью (сплавы Al-Cu), который может подвергаться дисперсионному упрочнению, обозначен Международной системой обозначений сплавов как серия 2000. Типичные области применения деформируемых сплавов Al-Cu включают: [8]

  • 2011 : Проволока, пруток и пруток для винтовых машин.Применения, где требуются хорошая обрабатываемость и хорошая прочность.
  • 2014 : Поковки, листы и профили для тяжелых условий эксплуатации для авиационной арматуры, колес и основных структурных компонентов, резервуаров космического ускорителя и конструкции, рамы грузовика и компонентов подвески. Применения, требующие высокой прочности и твердости, включая работу при повышенных температурах.
  • 2017 или Avional (Франция): около 1% Si. [9] Хорошая обрабатываемость.Приемлемая устойчивость к коррозии на воздухе и механические свойства. Также называется AU4G во Франции. Используется для самолетов в период между войнами во Франции и Италии. [10] Также с 1960-х годов несколько раз использовался в автоспорте, [11] , поскольку это толерантный сплав, который можно формовать прессованием на относительно простом оборудовании.
  • 2024 : Конструкции самолетов, заклепки, метизы, колеса грузовых автомобилей, изделия для винтовых станков и другие конструкционные приложения. Саки, Джо (2008). Библия Lamborghini Miura . Издательство Велос. п. 54. ISBN 9781845841966.
  • Состав дюралюминия: A Al 94 Mg6 B Cu 56 класс 11 по химии CBSE

    Подсказка: Сплав обычно представляет собой комбинацию металлов или металлов в сочетании с одним или несколькими другими элементами. Сплав обычно кристаллизуется при охлаждении в твердый раствор, смесь или интерметаллическое соединение.Дуралюмин - это сплав, который представляет собой комбинацию металлов в сочетании с одним или несколькими другими элементами, и его основным компонентом является алюминий. Металлические сплавы обычно используются для улучшения механических и химических свойств.

    Полный ответ:
    Сплав - это смесь или сочетание металлов, металлы могут сочетаться с одним или несколькими элементами.
    Поскольку дюралюминий является сплавом алюминия, он содержит максимальное количество алюминия в составе с алюминием, в нем также присутствуют 3 других элемента - 4% меди, 0.5% марганца, 0,5% магния и остальное - алюминий. В основном он использовался в авиастроении и служил стержнями для винтовой машины.
    Так же, как добавление небольшого количества меди в алюминий, он делает алюминий твердым и затем широко используется в колесных ускорителях. В будущем он будет использоваться в автомобильных кузовных панелях конструкции самолетов.

    Примечание: Чистые металлы обладают небольшим количеством важные физические и металлические свойства, такие как точка плавления, точка кипения, плотность, удельный вес, высокая пластичность, пластичность, тепло- и электропроводность и другие свойства.Мы можем изменить и улучшить эти свойства, сплавив его с другим металлом или неметаллом. Сплавы
    обычно производятся для следующих целей: для повышения твердости металла, для снижения температуры плавления, для повышения прочности на разрыв, для повышения коррозионной стойкости, легирование металла также увеличивает инертность по отношению к любой реакции металла, что, в свою очередь, увеличивает коррозионную стойкость, изменяет цвет и улучшает литье.

    Вы в одном шаге от ответа!

    Подпишитесь бесплатно!

    Регистрируясь, вы также получаете БЕСПЛАТНЫЙ доступ к тысячам решенных вопросов, викторин
    и загружаемым PDF-файлам!

    Алюминий 101 - Алюминиевые сплавы - Aluminium Insider

    Хотя элементарный алюминий является универсальным веществом с множеством полезных свойств, 100% чистый алюминий редко используется в коммерческих целях. Большая часть алюминия, используемого в коммерческих целях, смешивается с некоторыми другими веществами, образуя сплав. Сплавы могут содержать до пятнадцати процентов по весу другого элемента, такого как железо, кремний, медь, магний, марганец и цинк. Сегодня на производстве используются буквально сотни различных комбинаций.

    Деформируемые алюминиевые сплавы отличаются друг от друга четырех- или пятизначным числом с десятичной запятой. Металлы, легированные алюминием, обозначаются цифрой в разряде сотен, а цифра после десятичной точки указывает, следует ли отливать форму или превращать ее в слиток.

    Характер обозначается тире и буквой или серией цифр после тире. В отрасли различают пять основных категорий состояния: «F» означает, что он подвергается отпуску в готовом виде (без отпуска), «H» относится к деформационному упрочнению с термической обработкой или без нее, «O» отжигается или охлаждается естественным образом, «T» означает сплав был подвергнут термообработке для получения стабильного состояния, а буква «W» означает, что металл прошел термообработку только на твердый раствор. Категории «H» и «T» имеют несколько подкатегорий, относящихся к различным процессам деформационного упрочнения и термообработки, соответственно.

    Хотя существуют и другие системы, Международная система обозначений сплавов является наиболее распространенной и широко признанной для деформируемых алюминиевых сплавов. Система была принята в США в 1954 году и в 1970 году на международном уровне. Она находится в ведении Технического комитета алюминиевой ассоциации по стандартам на продукцию (TCPS). IADS начался с 75 сплавов и в настоящее время расширился до признания более пятисот уникальных смесей.

    Система делит сплавы на восемь основных категорий: сплавы 1000 в основном представляют собой чистый алюминий, сплавы 2000, ранее известные как «дюралюминий», легированы медью и способны упрочняться до прочности стали, сплавы 3000 легированы марганцем, 4000-е сплавы с кремнием и иногда их называют силумином, 5000-е - с магнием, 6000-е - с магнием и кремнием, 7000-е с цинком и образуют одни из самых твердых алюминиевых сплавов, а 8000-е - с любым другим материалом. .

    Литые алюминиевые сплавы классифицируются по системе, разработанной Алюминиевой ассоциацией, и за некоторыми исключениями они точно соответствуют категориям для кованого алюминия. Литой алюминий также делится на восемь категорий: 100,0 - чистый алюминий, 200,0 - легированы медью, 300,0 - легированы кремнием, медью и / или магнием, 400,0 - легированы кремнием, 500,0 - легированы кремнием. легированы магнием, 700,0 - цинком, 800,0 - оловом и 900.0 смешаны с чем-либо еще. Обозначение 600.0 не используется. В этом обозначении цифры в разрядах десятков и единиц указывают минимальное процентное содержание алюминия в сплаве, а цифра после десятичной точки указывает на то, отлит ли материал или из которого изготовлен слиток, представленный цифрами «0» и «1» соответственно.

    Некоторые сплавы известны в промышленности не только по цифровым обозначениям, но и по названиям. Birmabright - это торговая марка алюминиевого сплава 5251, который был разработан британской фирмой в 1929 году для использования в производстве лодок и, что еще более известно, кузова оригинального Land Rover в 1948 году.

    Как упоминалось выше, дюралюминий - это торговая марка алюминиевых сплавов уровня 2000. Это один из первых закаленных против старения сплавов, поскольку он был разработан немецким металлургом Альфредом Вильмом из Dürener Metallwerke Aktien Gesellschaft в 1903 году. Несмотря на то, что он был заранее опубликован в немецких научных журналах, состав и метод производства были секретом в имперской Германии во время Великая война. Первоначально сплав использовался в немецких дирижаблях, в том числе в злополучном Hindenburg .Современные области применения включают в себя детали самолетов, баки космических ускорителей, рамы и подвески грузовиков, обшивки кузова автомобилей и конструктивные элементы аэрокосмической отрасли.

    Avional - это алюминий 2017 года, который состоит из алюминия, легированного медью и приблизительно 1% кремния. Он был также известен во Франции как AU4G и использовался в период между войнами в частях самолетов во Франции и Италии. Он также использовался в некоторых приложениях для автогонок в 1960-х годах.

    Магний - это сплав алюминия с магнием, а также небольшими количествами олова и никеля.Некоторые смеси могут содержать до 50% магния. Магний с более низким содержанием магния полезен в автомобилях и самолетах из-за их высокой прочности, большей коррозионной стойкости и более низкой плотности. Однако по мере увеличения процентного содержания магния вещество становится более хрупким и подверженным коррозии. Смеси с более высоким содержанием магния используются в пиротехнике, поскольку они обеспечивают как стабильность алюминия, так и реакционную способность магния.

    Магний, сокращенно от «магний неокисляющийся», представляет собой сплав магния с небольшими количествами алюминия.Его основное применение - содержание необогащенного урана и продуктов деления, выбрасываемых ураном в ядерные реакторы.

    Возможно, наиболее распространенным алюминиевым сплавом является сплав 6061. Этот сплав, разработанный в 1935 году, представляет собой сплав, состоящий из 95% алюминия плюс менее одного процента кремния, железа, меди, марганца, магния, хрома, цинка, титана и очень небольшое количество других элементов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *