Дюраль. Свойства дюрали. Применение дюрали

Дюраль – сокращение от дюралюминия. Это сплав. Его основа, как видно из названия, 13-ый элемент таблице Менделеева. На алюминий приходится 93% массы сплава. 5% занимает медь. Остальное – марганец и, иногда, железо и магний. Причем же здесь приставка «дюр»? Такого элемента нет. Зато, есть город в Германии.

Дюраль-Свойства-дюрали-Применение-дюрали-1

На фото деталь из дюрали

Именно в Дюрене в 1906-ом году химик Альфред Вильм создал новый сплав. Он стал прорывом в металлургии. Более столетия ее спецы не знали, как применить алюминий, растворимый даже в кофе, чае и, вообще любых жидкостях, содержащих хотя бы слабые кислоты и щелочи. Смущала промышленников, так же, мягкость 13-го элемента. Однако, в дюрали его было не узнать.

Свойства дюрали

Сплав дюрали – удача в череде разочарований. Альфред Вильм подобрал состав, как говориться, наугад. Возглавив сектор металлургии в научно-исследовательском институте, химик задался целью создать высокопрочный сплав алюминия. В отчете были уже десятки неудачных попыток.

Дюраль – состав, сформированный в одну из пятниц. Получив сплав, Вильм и его коллеги замерили твердость сырья. Показатель в 70 условных единицу показался ученым фантастическим. Возможно, устали к концу недели, подумали немцы и ушли отдыхать, решив перепроверить расчеты в понедельник. Однако, в  начале недели твердость была уже 100.

Самопроизвольное упрочнение с течением времени – отличительная черта сплава дюраль. Листовой, в проволоке или слитках, состав активно  укрепляется еще несколько дней после выплавки.

Потом, темпы усовершенствования снижаются, но не сходят на нет. С годами эксплуатационные параметры дюралюминия не ухудшаются, как у других сплавов, а улучшаются. Ученые назвали это эффектном старения.

В лабораториях института Альфреда Вильяма старение проходило естественным путем при температуре 20-25 градусов. В военные годы, когда дюралюминий стал стратегически важным сырьем, придумали искусственный способ закалки. Сократить ее до 3-4 часов удалось нагревом до 500-от градусов и резким охлаждением в воде или селитре в течение 1-2 минут.

Дюраль-Свойства-дюрали-Применение-дюрали-2

На фото лодка из дюрали

До старения алюминий дюраль мягок и податлив, как и чистый металл. После закалки сплав становится жестким и твердым, уплотняясь до 2 800 килограммов на кубический метр. Будучи прочным, лист дюрали остается легким. Масса – заслуга алюминия, чей удельный вес в 3 раза меньше меди. Прочность – следствие взаимодействие с 7% лигатуры.

Состав устойчив к высоким температурам, размягчается при 650-ти градусах. Устойчивостью же к коррозии дюраль алюминиевый не отличается. Приходится плакировать детали, то есть покрывать слоем 100-процентного алюминия. В исходном виде он защищен оксидной пленкой. Она блокирует доступ кислорода, спасая металл от его разрушающего воздействия и попадания влаги.

Применение дюрали

В 21-ом веке дюраль – основа самолетостроения. Интересно, что первое применение сплава тоже было связано с воздушными судами. В 1911-ом из дюралюминия сделали каркас для дирижабля. Это комбинация силовой установки и аэростата. Для передвижения по воздуху требовалось облегчить конструкцию не в ущерб ее надежности.

Для дирижаблей начала 20-го века предлагался лишь один вид дюралюминия. За прошедшее столетие разработали около 10-ти марок, разнящихся по составу и назначению. Так, на детали для самолетов идет дюраль Д16т.

Дюраль-Свойства-дюрали-Применение-дюрали-3

На фото дюралевые изделия для промышленных целей

В состав входит не 3-4 стандартных металла, а 9. В лигатуру включены: медь, железо, кремний, магний. Присутствуют, так же, никель, титан, марганец и цинк. При этом, количество алюминия не снижено – те же 93%.

Сварка дюрали в самолетостроении не ведется. Конструкции держатся на заклепках и других креплениях. В их роли может выступать все тот же 16-ый дюралюминий. Соединения из него прочны на срез, то есть противостоят смятию стыкующихся поверхностей и, наоборот, их расхождению при повышенных нагрузках.

16-ый сплав закупают  не только для авиатехники, но и автомобилей. Материал позволяет облегчить их, а значит, улучшить динамику, плавность хода, удешевить. Д16 идет не только на корпуса, кузова, но и внутренние узлы, к примеру, трубы дюралевые. Их помещение внутрь авто возможно благодаря устойчивости сплава к высоким температурам.

Из сплава Д16 может получиться и лодка дюралевая. При правильном уходе она служит около 20-ти лет. Изделие клепается, поэтому бывает шероховатым внешне, с острыми кромками. Подводит и ржавление судна. Зато, оно надежнее деревянного.

Некоторые модели выполняют дюрали Д18. В ней понижена процентовка меди и магния. Это делает сплав исключительно пластичным. Такому составу легко предать любую форму.

Дюраль-Свойства-дюрали-Применение-дюрали-4

На фото дюралевая блесна для рыбной ловли

Высокой пластичностью отличается и В95 дюраль. Профиль из нее легко соединяется точечной сваркой. Материал идет на оформление фасадов, металлоконструкции зданий, навесные карнизы и детали декора в архитектуре. Изготавливают их в среде инертных газов. Это условие сварочных работ с дюралюминием, исключающие образование пор на стыках деталей.

Лом дюрали марок Д17 и Д19 – материалы повышенной жаропрочности. В 17-ом сплаве меньше меди и больше магния, в 19-ом – наоборот. Оба состава – сырье для заклепок. Иногда, после цифрового обозначения марки ставят дополнительную букву. Так, «Т» — свидетельство термической обработки, то есть закалки сплава.

«М» говорит о наличии плакировки, то есть, устойчивости к коррозии. Нюансы изготовления дюралей не меняют основной принцип их производства. Все началось с марки Д1. Это состав 1908-го года, изготавливаемый и сейчас. Углубимся в процесс производства.

Добыча дюрали

Дюраль не добывают, ведь это сплав, а не чистый металл. Из недр извлекают его компоненты, главным образом, алюминий. Он встречается лишь в соединениях – рудах и минералах.

Поэтому, промышленники проводят электролиз оксида 13-го элемента в присутствии криолита. Итог работ – осадок чистого алюминия. Остается добавить к нему легирующие металлы, необходимые для получение дюрали.

Купить правильную дюраль, соответствующую ГОСТу 21631, значит приобрести сплав, добавки в который вводили последовательно. Легирующие металлы засыпаются в расплавленный алюминий не все сразу. Порядок зависит от марки дюрали. Как правило, первой с алюминием соединяется медь. Расплавы делают в электрических печах.

Дюраль-Свойства-дюрали-Применение-дюрали-5

На фото дюралевый карабин для альпинистов

Процесс закалки – тоже часть производства дюрали. Время ее выдержки в селитровых ванных или емкостях с водой  зависит от толщины и количества размещаемых в них деталей. 1-2 минуты – лишь примерная планка. Варьируется и температура. Если закаляют в воде, ее не нагревают более, чем до 30-ти градусов. Допустимый нагрев селитры – 51 по шкале Цельсия.

Цена дюрали

Сколько стоит дюраль зависит от вида изделий и их размерных параметров. Из сплава делают пруты, диски, проволоку. Наиболее востребован листовой дюралюминий. Образцы в 1,2 метра шириной, 3 длиной и 0,5 сантиметра толщиной, к примеру, стоят 200-250 рублей.

Это цена дюрали за кг при оптовых закупках. В розницу продукцию берут редко. Поэтому, большинство поставщиков просят уточнять стоимость при штучных заказах.

Существует и рынок дюралевого лома. Здесь ценник тоже устанавливается за килограмм. В среднем, удается выручить 50-60 рублей. Ценник колеблется в зависимости от принимающей фирмы и региона ее расположения.

Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *