Дюралюминий — что это за сплав, его состав и температура плавления

Дюралюминий — это совокупность сплавов меди с алюминием, в состав входят также иные металлы.  По причине своих полезных характеристик, металл широко известен. Его применяют в разных промышленных отраслях. Краткое название материала — «дюраль».

История открытия

Невероятные качества сплава открыты в 1903 году инженером из Германии, который работал в городе Дюрен. От указанного наименования и произошло название «дюралюминий». Дюралюмины это такие сплавы, которые отличаются высокой крепостью и небольшой массой, иными востребованными качествами.

Интересно: В 1911 году на санкт-петербургской выставке такой сплав удостоился серебряной медали в категории наилучших материалов, использующихся в летательных аппаратах.

Большую пользу дюралюминий принес в период Великой Отечественной войны. Из него делали компоненты для оружия, бронетанковой техники и боевой авиации.

Со временем состав материала обновлялся, рождались новые типы сплава.

Нормативная база

Полезно знать: Состав металла и основные требования к дюралю содержатся в ГОСТе 4784-97. Действие документа охватывает все сплавы алюминия. В нем показаны таблицы, с указанием состава и сферы применения дюралюминиевых соединений.

Химический состав

Состав дюралюминия в основном состоит из двух металлов. Главной частью дюраля является алюминий. Его доля может составлять до 94% от общего веса. Вторым во важности элементом, который обычно имеется в наличии, стала медь. Масса других компонентов небольшая. Дополнительно в формуле дюралюминия могут содержаться магний, марганец, железо, иные металлы.

Состав популярного дюраля марки Д16Т:

  • алюминий — 93-94 %;
  • медь — 3.8-4.9 %;
  • легирующие сплавы — 1.5-2 %.

Промышленное получение

В целях промышленного производства сплава применяют электроэнергию большой мощности.

Чтобы получить дюраль делают соединение (шихту) — это частицы разных металлов, позже их будут сплавлять в однородный материал. После этого компонент нагревается до уровня +500° C, затем резко охлаждается при помощи воды или селитры. Когда температура дюралевой заготовки дойдет до показателей комнатной — делают закаливание.

Интересное:  Таблица дюймовых резьб: обозначение в мм

Вслед за этим чаще всего используют так называемое «искусственное старение», изготовленного компонента.  Для этого производится дополнительная выдержка материала при большой температуре в течение долгого периода: около 2 часов при +…+200° С. Процесс проводится с учетом марки смеси и необходимых свойств. Процедура старения проводится в целях получения дюралем высокой прочности. Если этот процесс не применять, металл будет мягким и податливым.

После формирования, компонент иногда покрывают защитным веществом, которое защищает от коррозии.

Марки дюралей

В зависимости от сферы использования и необходимости придания материалу требуемых свойств, в дюраль добавляют разные компоненты.

Для защиты от ржавчины, металл подвергается анодированию – покрытию специальными веществами.

Марки дюралюминия разделяются на:

  • закаленные в естественной среде, обозначаются буквой «Т»;
  • прошедшие процедуру искусственного старения, при обозначении используют символы «Т1»;
  • анодированные, то есть обработанные специальными лаками — с буквой «А» в наименовании материала.

Сферы применения

Применение дюралюминия достаточно разнообразно. Из него изготовляют плиты, прутки, листы и проволоку. Эти материалы используют для изготовления различных деталей.

Изделия из дюралюминия применяются в следующих областях:

  • Авиационная техника. Легкий сплав используется при изготовлении самолетов и создании корпусов других летательных аппаратов – дирижаблей или ракет. Из данного компонента изготавливают обшивку, силовые элементы, материалы рулевой тяги и др.
  • Строительная сфера. В этой области часто применяют трубы, уголки, листы и т.д.
  • Автомобилестроение. Из дюралюминиевой субстанции делают кузовы, радиаторы, иные компоненты.
  • Производство буров. Из металла производят буры, круги и т.п.
  • Дюраль нередко применяют в быту, из него делают фольгу, применяемую в выпечке или при оборачивании сладостей.

Свойства и характеристики

Благодаря полезным качествам дюралюминия, он применяется в производственных сферах, при изготовлении деталей, изоляции.

Интересное:  Холодная ковка металла своими руками

Характеристики делятся на следующие типы:

Физико-механические

Свойства дюралюминия – это легкость металла, устойчивость к высоким показателям температуры.  Кроме того, материал обладает повышенной твердостью. Плотность дюралюминия равна 2.8 г/м³, у стали данный параметр равняется 8 г/м³. Температура плавления сплава дюралюминия — +500 °С. Отрицательной чертой материала является его подверженность коррозии, в результате действия больших температур или сильной нагрузки.

Технологические

Характерным свойством металла считается легкость в изготовлении. Материал можно сделать даже в быту: в гараже и др. Он не нуждается в нагреве до предельных температур. Из-за простой технологии производства сплав недорогой в изготовлении.

Виды сплавов

С учетом способа изготовления и воздействия разной температуры могут изменяться параметры дюраля. Существуют такие разновидности металла:

  1. Алюминий с медью, магнием, добавлением марганца. Иное название — «дюралюмин». При создании не подвергается закалке. Соединения применяют для производства автомобильных радиаторов, герметично закрывающихся баков, труб для изготовления бензопроводов. Из них производят стройматериалы. Сплавы легко свариваются, плохо поддаются ржавчине. Их сложно разрезать.  Вместе с тем для защиты от ржавчины необходимо применять дополнительное покрытие.
  2. Алюминий, магний или марганец. По-другому называют «мангалий». Материал сложен по конструкции. Основной элемент — алюминий, другие компоненты представлены для придания сплаву полезных свойств. Применяется для сборки космических объектов, авиационной техники, скоростных поездов. Слабо подвержен коррозии, легко сваривается. Однако плохо переносит воздействие влажной среды.
  3. Алюминий, магний и кремний. По-другому называют «авиаль». Хорошо защищен от коррозии, а весит мало. Применяется при высокой влажности, при прохождении электротока. При изготовлении сплав подвергают закаливанию при температуре 525°C. Затем его резко охлаждают с помощью воды — до 20°C. Процедура длится 10 дней.
Интересное:  Технология резки металла газом

Отличие дюралюминия от алюминия

Дюраль с алюминием различны по химическому составу, влияющему на особенности применения. Кроме того, у дюралюминия специфический серый цвет, а исходный материал обладает светлым оттенком. Однако главное отличие дюраля от алюминия — у него нет пластичности, он тверд и хрупок. Соединение нельзя согнуть, сделать вмятину. Стружка из него отличается ломкостью и хрупкостью.  Металл легко царапается, если посмотреть на повреждение, становится видно, что материал состоит из мелких кристаллов.

Есть простой способ понять, какой материал перед вами. Накапайте на металл едкий натрий. При потемнении пятна спустя 10 минут – это дюраль.

Преимущества и недостатки

Преимущества
Небольшая масса. Вес дюралюмина намного меньше, нежели у стали. Поэтому его применяют при создании автомобилей, летательных аппаратов. Дюраль применяют в целях облегчения конструкции.
Высокая прочность конструкции. Поэтому материал используется для создания важных механизмов. Согласно исследованиям специалистов установлено, что сломать дюраль очень сложно.
Устойчивость к экстремальным температурам. По этой причине дюраль используется при изготовлении радиаторов.
Значительная устойчивость к вибрациям, причем показатели больше, чем таковые у стали. По этой причине дюралюминий часто применяют при производстве буровой техники.
Невысокая цена, обусловленная несложной технологией создания. Поскольку материалы не требуют разогревания при экстремальных температурах, изготовление дюралюминия недорогое.
Металл долговечен, поэтому эксплуатировать механизмы из него возможно долгое время.
Недостатки
Сильная зависимость от коррозии и воздействия влаги. В связи с этим при использовании материал нужно защищать каким-либо покрытием.
Не все виды сплава возможно сваривать. В самолетостроении для производства механизмов из дюралюминия применяют заклепки. Их можно делать лишь из специального сплава дюраля, который подходит для сварочных работ.
Валерий Шилков

Опыт в сфере металлообработки более 30 лет. Закончил МГТУ им. Н. Баумана. Работал штамповщиком, станочником металлообработки, имею 5 разряд сварщика.

Оцените автора
Добавить комментарий

Adblock
detector