Duralumīns ir materiāls, kas izveidots, pamatojoties uztīra alumīnija ar sakausējuma elementiem, kuru iekļaušana kausēšanas sastāvā maina metāla īpašības. Mīksts un viegls alumīnijs iegūst izturību pret slodzi, saglabājot visas tīra elementa priekšrocības.
Nejauša atklāšana
Duralumīns ir viegls alumīnija sakausējumsvara daudzums, kas ir izturēts noteiktā temperatūrā mākslīgi radītos apstākļos. 1903.gadā materiālu izgudroja Alfreds Wilms, kurš bija inženieris Vācijas rūpnīcā. Eksperimentu gaitā viņš pamanīja ilgtermiņa eksperimentu apstiprinātu modeli. Viņš noskaidroja, ka alumīnija un 4% vara izkausēšanas rezultātā iegūtais materiāls tika sacietēts + 500 ° C temperatūrā, kam sekoja ātra atdzesēšana un turēšana istabas temperatūrā vairākas dienas, tad iegūst metālu ar paaugstinātām stiprības īpašībām, vienlaikus saglabājot elastīgās īpašības. galvenais elements.
Turpmākajos gados sakausējumi arliels skaits piedevu, kas palielināja materiāla izturību. Šajā posmā duralumīns ir augstas stiprības sakausējums, kas atkarībā no šķirnes var ietvert varu, magniju, silīciju, cinku utt.
Sastāvs
Duralumīna stiprības īpašības pierādaaugsta veiktspēja - līdz 370 MPa (tīra alumīnija stiprība - 70-80 MPa), kas padara materiālu daudzās nozarēs pieprasītu. Alumīnija sakausējums ar ķīmiskiem elementiem dažās proporcijās atšķiras no iegūtā materiāla īpašībām. Bāzes sakausējums sastāv no klasiskām sastāvdaļu proporcijām.
Duralumīna sastāvam ir šāda:
- Vara (Cu) - 0,5% no kopējās masas.
- Mangāns (Mn) ir 0,5% sakausējums.
- Magnijs (Mg) - 1,5% no kopējās masas.
- Silīcijs (Si) - 1,2%.
- Dzelzs (Fe) ir aptuveni 0,1% no kompozīcijas.
- Alumīnijs (Al) ir galvenais elements.
Galvenie sakausējumu veidi
Ir vairāki sakausējumu veidi, kas atšķiras pēc to īpašībām.
Kāds var būt duralumīns (sastāvs, ligatūras un īpašības)?
- Alumīnijs + mangāns (Al + Mg), alumīnijs + magnijs(Al + Mn), otrais nosaukums "magnālija" - raksturo izturība pret koroziju, lieli lodēšanas un metināšanas rādītāji. Slikti griezt. Šo kompozīciju sakausējumi netiek pakļauti papildu dzēšanai. Materiālu izmanto cauruļvadu ražošanai gāzes vadiem, auto radiatoriem, tvertnēm dažādiem mērķiem, celtniecības darbos utt.
- Alumīnijs + mangāns + silīcijs (Al + Mg + Si),sakausējumam tika dots nosaukums "Aviācija". Šā sastāva duralumīnija īpašības ir izturība pret koroziju, metinājumu šuvju vieglums un izturība, smalki graudi. Sacietēšana notiek + 515–525 ° C temperatūrā ar strauju dzesēšanu ūdenī ( + 20 ° C) 10 dienas. Galvenā pielietojuma joma ir produkti, ko izmanto augsta mitruma apstākļos, materiālu, detaļu, mašīnu ražošana lidmašīnu rūpniecībā, automobiļu rūpniecībā, pēdējā laikā aviācija aizvieto dārgu tēraudu mobilo tālruņu detaļās utt.
- Alumīnijs + varš + mangāns (Al + Cu + Mg), vaiduralumīns ir strukturāls materiāls, atkarībā no nepieciešamības iegūt galīgās īpašības, katra leģējošā elementa daudzums var atšķirties. Sakausējums ir atradis pielietojumu lidmašīnu būvniecībā, kosmosa rūpniecībā, ātrgaitas vilcienu ("Sapsan") ražošanā uc Sakausējuma trūkums ir tā korozijas nestabilitāte. Duralumīna loksnei nepieciešama rūpīga pretkorozijas apstrāde, kas galvenokārt notiek, uz virsmas uzklājot tīru alumīniju.
Pieteikums
Duralumīns ir galvenais materiālslidmašīnu būvniecība un kosmosa rūpniecība. Pirmo reizi lidmašīnas tika izmantotas 1911. gadā dirižabļu būvniecības laikā. 21. gadsimtā ir vairāk nekā desmit šī vieglā un izturīgā materiāla zīmolu. Lidmašīnu detaļām visbiežāk tiek izmantots zīmols D16t, kas ietver deviņus metālus, piemēram, titānu, niķeli u.c., un ligatūru veido varš, silīcijs, magnijs. Alumīnija daudzumu sakausējumā ierobežo standarta saturs 93%.
Ne visi duralumīna sakausējumi ir piemērotimetināšana, tāpēc daudzi izstrādājumi tiek izgatavoti uz kniedēm un cita veida stiprinājumiem. Par materiāla galveno rūpniecisko pielietojumu ir kļuvusi lidmašīnu konstrukcija, automobiļu konstrukcija, darbgaldu konstrukcija. Bet ne tikai augstās tehnoloģijas izmanto duralumīnu, piemēram, laiva personīgai lietošanai, kas izgatavota no šī materiāla, kalpos vairāk nekā 20 gadus, un ar labu aprūpi un profilaksi - vēl ilgāk.
Kuģu būvē materiāls tiek izmantots ne tikaikuģu korpusus, bet arī lielu skaitu iekšējo korpusa daļu, mezglu. Duralumīna caurules, biezas un plānsienas, tiek izmantotas visur, sākot no mājokļiem un komunālajiem pakalpojumiem līdz gāzes vadiem. Valcētas loksnes tiek izmantotas celtniecības konstrukcijās.
Priekšrocības un trūkumi
Duralumīns ir alumīnija sakausējums, kuram, tāpat kā jebkuram materiālam, ir priekšrocības. Starp viņiem:
- Augsti statiskās izturības rādītāji.
- Ilgs kalpošanas laiks.
- Zema neaizsargātība pret iznīcināšanu.
- Izturība pret daudziem agresīviem nesējiem, mehāniskiem, temperatūras efektiem.
- Pielāgošanās metinātam darbam (tīrs alumīnijs slikti reaģē uz šuvju metināšanu).
- Daudzas piemērošanas jomas.
Ir viens būtisks trūkums, kasir duralumīns - tas ir uzņēmīgs pret korozijas bojājumiem. Visi izstrādājumi, kas izgatavoti no materiāla, ir jāpārklāj ar tīru alumīniju vai jāpārklāj ar gruntējumu, kas novērš rūsas parādīšanos.
Cenrādis
Nav grūti iegūt materiālu,izmaksas veidojas atkarībā no komponenta sastāva. Lielākā daļa rūpnīcu, kas ražo krāsainos metālus, ražo duralumīnu. Cena ir atkarīga no daudziem faktoriem, jo īpaši no produkta veida, piegādes apjoma un citiem nosacījumiem. Pavaddokumentos ražotājam ir pienākums norādīt datus par sakausējuma procentuālo daudzumu, atbilstību GOST, ekspluatācijas īpašībām.
Duralumīna izstrādājumu (stūra, caurules, loksnes) izmaksassākas no 580 rubļiem par kilogramu. Palielinoties piegādes apjomam, sakausējuma cauruļu cena par tonnu ir aptuveni 510 tūkstoši rubļu. Duralumīna apļi sākas ar cenu 250 rubļu par kilogramu. Aplis ir tukša materiāla simbols, kura šķērsgriezums ir dažāda lieluma aplis, izstrādājuma garums sasniedz 3 metrus.
