Duraluminium to materiał na bazieczyste aluminium z pierwiastkami stopowymi, których włączenie do stopu zmienia właściwości metalu. Miękkie i lekkie aluminium zyskuje stabilność nośną, zachowując jednocześnie wszystkie zalety czystego elementu.
Przypadkowe odkrycie
Duraluminium to stop aluminium o niewielkiej zawartościilość miedzi, która dojrzewa w określonej temperaturze w sztucznie stworzonych warunkach. Materiał został wynaleziony w 1903 roku przez Alfreda Wilma, który służył jako inżynier w niemieckiej fabryce. Podczas eksperymentów zauważył wzór, który został potwierdzony przez długotrwałe eksperymenty. Odkrył, że jeśli stopujesz aluminium i 4% miedzi, a następnie hartujesz powstały materiał w temperaturze + 500 ° C, a następnie ostro schładzasz i utrzymujesz w temperaturze pokojowej przez kilka dni, to uzyskuje się metal o zwiększonych wskaźnikach wytrzymałości , z pełnym zachowaniem właściwości plastycznych głównego elementu.
W następnych latach stopy zduża liczba dodatków, które zwiększały wytrzymałość materiału. Na obecnym etapie duraluminium jest stopem o dużej wytrzymałości, który w zależności od rodzaju może zawierać miedź, magnez, krzem, cynk itp.
Skład
Wykazują właściwości wytrzymałościowe duraluminiumwysoka wydajność - do 370 MPa (wytrzymałość czystego aluminium - 70-80 MPa), co sprawia, że jest to materiał poszukiwany w wielu dziedzinach przemysłu. Stop aluminium z pierwiastkami chemicznymi w określonych proporcjach zmienia właściwości otrzymanego materiału. Stop bazowy składa się z klasycznych proporcji składników.
Skład duraluminium jest następujący:
- Miedź (Cu) - 0,5% masy całkowitej.
- Mangan (Mn) stanowi 0,5% stopu.
- Magnez (Mg) - 1,5% masy całkowitej.
- Krzem (Si) - 1,2%.
- Żelazo (Fe) stanowi około 0,1% kompozycji.
- Głównym pierwiastkiem jest aluminium (Al).
Główne rodzaje stopów
Istnieje kilka rodzajów stopów różniących się właściwościami.
Jakiego rodzaju może być duraluminium (skład, ligatury i właściwości)?
- Aluminium + Mangan (Al + Mg), Aluminium + Magnez(Al + Mn), druga nazwa „magnalia” - charakteryzuje się odpornością na korozję, dużą szybkością lutowania i spawania. Słabe do cięcia. Stopy tych kompozycji nie są poddawane dodatkowemu hartowaniu. Materiał służy do produkcji rur do przewodów gazowych, grzejników samochodowych, zbiorników o różnym przeznaczeniu, w pracach budowlanych itp.
- Aluminium + Mangan + Krzem (Al + Mg + Si),stopowi nadano nazwę „Lotnictwo”. Właściwości duraluminium tej kompozycji to odporność na korozję, lekkość i wytrzymałość spoin, drobne ziarno. Utwardzanie następuje w temperaturze + 515–525 ° C z szybkim schłodzeniem w wodzie (+ 20 ° C) przez 10 dni. Głównym obszarem zastosowania są produkty wykorzystywane w warunkach wysokiej wilgotności, produkcja materiałów, części, maszyn w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, w ostatnim czasie lotnictwo wymienia drogie stal na części do telefonów komórkowych itp.
- Aluminium + miedź + mangan (Al + Cu + Mg) lubduraluminium jest materiałem konstrukcyjnym, w zależności od potrzeby uzyskania końcowych właściwości ilość każdego pierwiastka stopowego może się różnić. Stop znalazł zastosowanie w budowie samolotów, przemyśle kosmicznym, do produkcji szybkich pociągów („Sapsan”) itp. Wadą stopu jest niestabilność korozyjna. Blacha duraluminium wymaga starannej obróbki antykorozyjnej, która polega głównie na nałożeniu na powierzchnię czystego aluminium.
Aplikacja
Głównym materiałem jest duraluminiumbudowa samolotów i przemysł kosmiczny. Pierwsze użycie samolotów miało miejsce w 1911 roku podczas budowy sterowców. W XXI wieku istnieje ponad dziesięć marek tego lekkiego i wytrzymałego materiału. W przypadku części lotniczych najczęściej stosuje się markę D16t, która obejmuje dziewięć metali, na przykład tytan, nikiel itp., A ligatura składa się z miedzi, krzemu, magnezu. Ilość aluminium w stopie jest ograniczona standardową zawartością 93%.
Nie wszystkie stopy duraluminium dobrze się sprawdzająspawanie, więc wiele produktów jest wykonywanych na nitach i innych rodzajach elementów złącznych. Głównym zastosowaniem przemysłowym tego materiału stała się konstrukcja samolotów, budowa samochodów i budowa obrabiarek. Ale nie tylko zaawansowane technologie wykorzystują duraluminium, na przykład łódź do użytku osobistego wykonana z tego materiału będzie trwać ponad 20 lat, a przy dobrej pielęgnacji i profilaktyce nawet dłużej.
W przemyśle stoczniowym materiał jest używany nie tylko dokadłuby statków, ale także duża liczba wewnętrznych części i zespołów kadłuba. Rury duraluminiowe, grubościenne i cienkościenne, są stosowane wszędzie, od mieszkań i komunikacji komunalnej po gazociągi. Blachy walcowane są stosowane w konstrukcjach budowlanych.
Zalety i wady
Duraluminium to stop na bazie aluminium, który, jak każdy materiał, ma zalety. Pomiędzy nimi:
- Wysokie wskaźniki wytrzymałości statycznej.
- Długa żywotność.
- Niska podatność na zniszczenie.
- Odporność na wiele agresywnych środowisk, mechaniczne, wpływ temperatury.
- Przystosowanie do pracy spawanej (czyste aluminium słabo reaguje na spawanie liniowe).
- Liczne obszary zastosowań.
Jest jedna istotna wada, któraposiada duraluminium - jest podatny na uszkodzenia korozyjne. Wszystkie produkty wykonane z tego materiału muszą być pokryte czystym aluminium lub pokryte podkładami zapobiegającymi rdzewieniu.
Cennik
Zdobycie materiału nie jest trudne,koszt jest tworzony w zależności od składu składnika. Większość fabryk produkujących metale nieżelazne wytwarza duraluminium. Cena uzależniona jest od wielu czynników, w szczególności od rodzaju towaru, zakresu dostawy oraz innych warunków. W dokumentach towarzyszących producent jest zobowiązany do podania danych dotyczących procentu stopu, zgodności z GOST, właściwości użytkowych.
Koszt produktów duraluminium (narożnik, rura, arkusz)zaczyna się od 580 rubli za kilogram. Wraz ze wzrostem wielkości dostaw cena za tonę rur stopowych wynosi około 510 tysięcy rubli. Krążki duraluminium zaczynają się od ceny 250 rubli za kilogram. Koło jest symbolem półfabrykatu, którego przekrój to okrąg o różnych rozmiarach, długość produktu sięga 3 metrów.
