Дюралевые сплавы


Алюминиевый сплав — это металл, используемый для производства разных объектов. Создание дюрали связывают с германской фирмой, располагающейся в городе Дюрен. Сотрудники фирмы разрабатывали новый материал и по ошибке смешали элементы, которые ранее не использовались. После того, как провели предварительные проверки, специалисты удивились полученному результату.

История появления дюрали

Дюраль создал немецкий инженер А. Вильм. В 1903 году он заметил, что алюминиевый материал, в который добавлено 4% медных компонентов, после резкого охлаждения и пребывания при комнатной температуре на протяжении 4-5 дней повышает твердость и прочность. При этом пластичность материала не снижалась. В 1909 году Вильм оформил патент «Метод улучшения алюминиевых материалов, которые содержат магниевые элементы». В скором времени лицензирующие документы купила фирма «Дюренер Металлверк».

На мировой выставке дирижаблей, которая проходила в Франкфурте в 1909 году, новый материал получил награду. В 1910-ом металл получил медаль в Санкт-Петербурге. Его посчитали одним из лучших металлов для изготовления дирижаблей, а также военной техники.

Дюралевый сплав: какие элементы включает

Любой сплав алюминия, в том числе и дюраль, отличен от обычного металла собственным составом. Дюраль располагает таким составом:

  • 4% медных компонентов;
  • 93% алюминиевых элементов;
  • 3% иных компонентов, добавляемых с целью придания материалу требуемые свойства.

В течение продолжительного периода дюраль производили в стандартных условиях, из-за чего компоненты соединялись некачественно. Затем началась война, во время которой дюралюминию придали статус стратегически важного. После этого сплав алюминия под названием «дюраль» начали производить по такому техпроцессу:

  • нагревание выполняется при температуре до 500 градусов;
  • на разогрев затрачивается примерно 3 ч;
  • материал быстро охлаждают водой или селитрой, чтобы повысить прочностные показатели.

Сплавом на основе алюминия является в том числе и Д16. Это одна из самых популярных дюралей, обладающая следующими особенностями:

  1. Большая часть Д16 состоит из алюминия – около 92%.
  2. остав дополнен примерно 4% медных компонентов.
  3. Д16 – алюминиево железный сплав. Сюда добавляют по 0,5% кремниевых компонентов и железа.
  4. В состав включены цинковые элементы – не больше 2,5%.
  5. Также сплав Fe-Al-Cu дополнен магниевыми компонентами – около 1,8%.

Еще в материал входит приблизительно по 1% хромовых, марганцевых, титановых элементов.

Основные параметры технического сплава дюралюминия

Основные качества дюрали таковы:

  1. Демократичная цена, обусловленная простой методикой изготовления. То, что элементы не требуется нагревать до экстремально высоких температурных показателей, позволяет существенно удешевить производство. Кроме того, цена снижена благодаря изготовлению сплава в стандартных условиях.
  2. Малая масса. Так как алюминиевые сплавы имеют больше всего Al в составе, это делает их максимально легкими.
  3. Повышенная температура плавления дает возможность применять дюралюминий при изготовлении деталей самолетов, иной техники. Температура плавления дюралевого сплава алюминия в химии – примерно 650 градусов. Обыкновенный металл расплавляется уже при более маленьких температурах, что изменяет его технологические свойства, деформирует.
  4. Плотность дюрали равна 2,5 г на кубический сантиметр. Для сравнения – у стали данный показатель равняется 8 г на кубический сантиметр. Благодаря этому производители выбирают сплав на основе алюминия, когда нужно максимально облегчить конструкцию. Например, для изготовления конструкций из профилей или труб.
  5. Статическая прочность материала довольно большая, что делает его устойчивым к разовой нагрузке. Одно из назначений сплава дюралюминия – производство разных ответственных деталей. Выполненные тесты показывают, что материал устойчив к разрушению.

Есть у основных дюралюминиевых сплавов и минус – они не слишком устойчивы к высокой концентрации влаги. Чтобы материал не разрушился, его покрывают защитным слоем, что увеличивает цену.

Д16 хорошо себя показывает при температуре не более 250 градусов. Обратите внимание, что уже при температуре 80 градусов на материале можно заметить симптомы формирования межкристаллической коррозии.

Для улучшения показателей эксплуатации сплавов дюралюминия при их применении на производстве делают следующее:

  1. Закалка в естественной среде. На таком материале проставляется символ «Т».
  2. Искусственное старение. В маркировке факт проведения данной процедуры помечается как «Т1».
  3. Анодирование, нанесение на металл особых лаков. В маркировке это обозначается как «А».

Уменьшение устойчивости к коррозии обусловлено не только увеличением температурных показателей, но и механическими факторами. По этой причине производители уделяют особое внимание повышению эксплуатационных показателей.

Назначение дюралевых сплавов

Сплавы из дюрали используют, чтобы производить:

  • прутки;
  • профили;
  • ленты;
  • трубы;
  • плиты;
  • листы;
  • заклепочные и болтовые элементы;
  • иной крепеж.

Материал широко применяется в буровой сфере. Это обусловлено тем, что он является:

  • легким;
  • прочным;
  • стойким к увеличенным температурным и влажностным показателям.

Дюралевые буры прекрасно справляются с тем, чтобы гасить вибрационные колебания, которые возникают на производстве.

06.10.2022

Возврат к списку