Duralumiini on materiaali, joka on luotupuhdas alumiini seostavilla elementeillä, joiden sisällyttäminen lämmön koostumukseen muuttaa metallin ominaisuuksia. Pehmeä ja kevyt alumiini saavuttaa kuormituskestävyyden säilyttäen samalla puhtaan elementin edut.
Satunnainen löytö
Duralumiini on alumiiniseos, jolla on pienikuparin määrä, joka vanhentuu tietyssä lämpötilassa keinotekoisesti luotuissa olosuhteissa. Materiaalin keksi vuonna 1903 Alfred Wilm, joka toimi insinöörinä saksalaisessa tehtaassa. Kokeilujen aikana hän huomasi mallin, jonka pitkät kokeet vahvistivat. Hän havaitsi, että jos alumiini ja 4% kuparia sulautuvat ja sitten syntynyt materiaali tukahdutetaan + 500 ° C: n lämpötilassa, mitä seuraa nopea jäähdytys ja pitäminen huoneenlämpötilassa useita päiviä, saadaan lisääntyneen lujuuden omaava metalli, kun taas muovin ominaisuudet säilyvät täysin. pääelementti.
Seuraavien vuosien aikana seoksetsuuri määrä lisäaineita, jotka lisäsivät materiaalin lujuutta. Tässä vaiheessa duralumiini on erittäin luja seos, jonka koostumus voi lajista riippuen sisältää kuparia, magnesiumia, piitä, sinkkiä jne.
rakenne
Duralumiinin lujuusominaisuudet osoittavatkorkeat hinnat - jopa 370 MPa (puhtaan alumiinin lujuus on 70-80 MPa), mikä tekee materiaalista kysynnän monilla aloilla. Alumiiniseos kemiallisten elementtien kanssa tietyissä suhteissa vaihtelee syntyvän materiaalin ominaisuuksia. Perusseos koostuu klassisista osuuksista ainesosia.
Duralumiinin koostumuksella on seuraava:
- Kupari (Cu) - 0,5% kokonaismassasta.
- Mangaani (Mn) on 0,5% seosta.
- Magnesium (Mg) - 1,5% kokonaismassasta.
- Pii (Si) - 1,2%.
- Rauta (Fe) muodostaa noin 0,1% koostumuksesta.
- Alumiini (Al) on pääelementti.
Tärkeimmät metalliseokset
On olemassa erityyppisiä seoksia, joiden ominaisuudet eroavat toisistaan.
Mikä voi olla duralumiini (koostumus, ligatuurit ja ominaisuudet)?
- Alumiini + mangaani (Al + Mg), alumiini + magnesium(Al + Mn), toinen nimi on ”magnalium” - jolle on ominaista korroosionkestävyys, suuri juottaminen, hitsaus. Huonosti leikkaaminen. Näiden koostumusten seoksille ei suoriteta lisäkovettumista. Materiaalia käytetään kaasuputkien, automaattisen jäähdyttimen, eri tarkoituksiin tarkoitettujen säiliöiden, rakennustöiden jne. Valmistukseen.
- Alumiini + mangaani + pii (Al + Mg + Si),seokselle annettiin nimi "ilma". Tämän koostumuksen duralumiinin ominaisuudet ovat korroosionkestävyys, hitsien kevyys ja lujuus, hienorakeinen. Karkaisu tapahtuu lämpötilassa + 515–525 ° C jähmettämällä vedessä (+ 20 ° C) 10 päivän ajan. Pääasiallinen laajuus on tuotteet, joita käytetään korkeassa kosteudessa, materiaalien, osien, koneiden valmistus lentoteollisuudessa, autoteollisuus, äskettäin ilma-alus korvaa kallista terästä matkapuhelimien yksityiskohdissa jne.
- Alumiini + kupari + mangaani (Al + Cu + Mg) taiduralumiini, on rakennemateriaali, riippuen tarpeesta saada lopulliset ominaisuudet, kunkin seostavan elementin määrä voi vaihdella. Seos on löytänyt sovellutuksen lentoteollisuudessa, avaruusteollisuudessa suurten nopeuksien junien (Sapsan) valmistukseen jne. Seoksen haittana on sen korroosion epävakaus. Duralumiinilevy vaatii perusteellista korroosionestoa, mikä tapahtuu pääasiassa levittämällä pinnalle puhdasta alumiinia.
hakemus
Duralumiini on pääainelentokone- ja avaruusteollisuus. Ensimmäinen lentokonehakemus tapahtui vuonna 1911 ilmalaivojen rakentamisen aikana. 2000-luvulla tästä kevyestä ja kestävästä materiaalista on yli kymmenen merkkiä. Lentokoneiden osissa käytetään yleisimmin D16t-merkkiä, joka sisältää yhdeksän metallia, esimerkiksi titaania, nikkeliä jne., Ja ligatuuri koostuu kuparista, piistä ja magnesiumista. Alumiinin määrä seoksessa on rajoitettu 93-prosenttiseen vakiopitoisuuteen.
Kaikki duralumiiniseokset eivät toimi hyvin.hitsaamalla, niin monia tuotteita valmistetaan niiteillä ja muun tyyppisillä kiinnittimillä. Materiaalin pääasiallinen teollisuuskäyttö oli lentokoneiden rakentaminen, auto-, työstökoneet. Mutta ei vain korkeat tekniikat käyttävät duralumiinia, esimerkiksi tästä materiaalista valmistettu vene henkilökohtaiseen käyttöön kestää yli 20 vuotta, ja hyvällä hoidolla ja ehkäisyllä se kestää vielä pidempään.
Laivanrakennuksessa ei vain valmisteta materiaalejaalusten rungot, mutta myös suuri joukko sisäisiä rungon osia, solmuja. Duraalumiiniputkia, paksuseinäisiä ja ohutseinäisiä, käytetään kaikkialla asumis- ja kunnallispalveluista kaasuputkiin. Valssattuja levyjä käytetään rakennuksissa.
Edut ja haitat
Duralumiini on alumiinipohjainen seos, jolla, kuten kaikilla materiaaleilla, on etuja. Niitä ovat:
- Korkeat staattiset lujuudet.
- Pitkä käyttöikä.
- Heikko haavoittuvuus tuhoamiseen.
- Kestävyys monille aggressiivisille ympäristöille, mekaaniset, lämpötilavaikutukset.
- Mukautettu hitsaukseen (puhdas alumiini ei reagoi hyvin hitsaussaumoihin).
- Monia sovelluksia.
Siinä on yksi merkittävä haittahallussaan duralumiinia - tämä on alttiina korroosiovaurioille. Kaikki materiaalista valmistetut tuotteet on välttämättä verrattu puhtaalla alumiinilla tai päällystetty ruostumista estävillä pohjusteilla.
Hinnasto
Materiaalin hankkiminen on helppoakustannukset muodostuvat komponentin koostumuksesta riippuen. Suurin osa ei-rautametalleja tuottavista tehtaista tuottaa duralumiinia. Hinta riippuu monista tekijöistä, erityisesti tuotetyypistä, tarjonnan laajuudesta ja muista olosuhteista. Saateasiakirjoissa valmistaja on velvollinen ilmoittamaan seoksen prosenttimäärän tiedot GOST: n mukaan, käyttöominaisuudet.
Duralumiinista valmistettujen tuotteiden kustannukset (kulma, putki, arkki)alkaa 580 ruplasta kilolta. Tarjonnan kasvun myötä seosputkien tonnihinta on noin 510 tuhatta ruplaa. Duralumiiniympyrät alkavat hinnalla 250 ruplaa kilolta. Ympyrä - symboli materiaalin hankinnassa, jonka poikkileikkaus on erikokoinen ympyrä, tuotteen pituus on 3 metriä.
