Дюралюміній - це Дюралюміній: склад, властивості, ціна

Дюралюміній - це матеріал, створений на основі чистого алюмінію з легуючими елементами, включення яких в склад плавки змінює властивості металу. М'який і легкий алюміній набуває навантажувальну стійкість, зберігаючи при цьому всі переваги чистого елемента.

Випадкове відкриття

Дюралюміній – це сплав алюмінію з невеликою кількістю міді, який состарівают при певній температурі в штучно створених умовах. Матеріал був винайдений в 1903 році Альфредом Вильмом, служив інженером на німецькому заводі. У ході експериментів їм була помічена закономірність, підтверджена шляхом тривалих дослідів. Він з'ясував, що якщо сплавити алюміній і 4% міді, а потім загартувати отриманий матеріал при температурі +500°C з наступним різким охолодженням і витримкою при кімнатній температурі протягом декількох днів, то виходить метал з підвищеними показниками міцності, при повному збереженні пластичних властивостей головного елемента.


Протягом наступних років були отримані сплави з великою кількістю добавок, що збільшило міцність матеріалу. На сучасному етапі дюралюміній – це високоміцний сплав, до складу якого, залежно від різновиду, можуть входити мідь, магній, кремній, цинк та ін

Склад

Міцнісні властивості дюралюмінію демонструють високі показники - до 370 МПа (міцність чистого алюмінію - 70-80 МПа), що робить матеріал затребуваних в багатьох галузях промисловості. Сплав алюмінію з хімічними елементами, в певних пропорціях, варіює характеристики отриманого матеріалу. Базовий сплав складається з класичних пропорцій інгредієнтів.


Дюралюміній має наступний склад:

Мідь (Cu) - 0.5% від усієї маси.

Марганець (Mn) становить 05% сплаву.

Магній (Mg) - 15 % загальної маси.

Кремній (Si) - 12 %.

Залізо (Fe) становить близько 01% складу.

Алюміній (Al) - основний елемент.

Основні види сплавів

Існує кілька видів сплавів, які відрізняються своїми характеристиками. Яким же може бути дюралюміній (склад, лігатури і якості?

Алюміній + марганець (Al+ Mg), алюміній + магній (Al+ Mn), друга назва «магналии» – характеризується стійкістю до корозії, високими показниками пайки, зварювання. Погано піддається різанню. Сплави цих композицій не піддають додаткової загартуванню. Матеріал використовується для виготовлення труб бензопроводов, авторадиаторов, баків різного призначення, будівельних роботах і т. д.

Алюміній + марганець + кремній (Al + Mg + Si), сплаву дали назву «авіаль». Властивості дюралюмінію цієї композиції - стійкість до корозії, легкість і міцність зварних швів, дрібне зерно. Загартування відбувається при температурі +515-525°C з різким охолодженням у воді (+20°C) протягом 10 діб. Основна сфера застосування – вироби, що використовуються в умовах підвищеної вологості, виготовлення матеріалів, деталей, машин в авіабудуванні, автомобільної промисловості, останнім часом авіаль заміняє дорогу сталь в деталях мобільних телефонів та ін.

Алюміній + мідь + марганець (Al+Cu+Mg), або дюралюмин, - конструкційний матеріал, залежно від необхідності отримання кінцевих властивостей, кількість кожного легуючого елемента може змінюватись. Сплав знайшов застосування в авіабудуванні, космічній галузі, для виготовлення швидкісних залізничних складів («Сапсан») та ін Недоліком сплаву є його корозійна нестійкість. Дюралюміній листової вимагає ретельної антикорозійної обробки, що в основному відбувається шляхом нанесення на поверхню чистого алюмінію.

Застосування

Дюралюміній – це основний матеріал для літакобудування та космічної галузі. Перше застосування для повітряних суден відбулося в 1911 році при будівництві дирижаблів. У 21 столітті існує більше десяти марок цього легкого і міцного матеріалу. Для деталей літаків найчастіше використовують марку Д16т, до складу якої входить дев'ять металів, наприклад титан, нікель тощо, а лігатура складається з міді, кремнію, магнію. Кількість алюмінію в сплаві обмежена стандартним вмістом – 93%. Не всі сплави дюралюмінію добре піддаються зварюванні, тому багато вироби робляться на заклепках і інших видів кріплень. Основним промисловим застосуванням матеріалу стало літакобудування, автомобілебудування, верстатобудування. Але не тільки високі технології використовують дюраль, наприклад, човен для особистого використання, зроблена з цього матеріалу, прослужить більше 20 років, а при хорошому догляді і профілактики - і того довше. У суднобудуванні з матеріалу робляться не тільки корпуси кораблів, але і велика кількість внутрішніх деталей корпусу, вузлів. Труби з дюралюмінію, товстостінні і тонкостінні, використовуються повсюдно, від житлово-комунальних комунікацій газових трубопроводів. Прокатні листи використовуються в будівельних конструкціях.

Переваги і недоліки

Дюралюміній – це сплав на основі алюмінію, який, як будь-який матеріал, що має переваги. Серед них:

Високі показники статичної міцності.

Тривалий термін експлуатації.

Низька вразливість до руйнування.

Стійкість до багатьох агресивних середовищ, механічного, температурного впливу.

Адаптованість до зварювальним роботам (алюміній в чистому вигляді погано реагує на зварювання швів).

Розмаїття областей застосування.

Є один істотний недолік, яким володіє дюралюміній – це схильність до корозійних поразок. Всі вироби з матеріалу в обов'язковому порядку плакируют чистим алюмінієм або покривають складом грунтовки складами, що перешкоджають появі іржі.

Ціни

Придбати матеріал не представляє складності, вартість формується в залежності від компонентного складу. Більшість заводів, які виробляють кольорові метали, випускають дюралюміній. Ціна залежить від багатьох факторів, зокрема від виду виробу, обсягів постачання та інших умов. У супровідних документах виробник зобов'язаний вказати дані про процентному вмісті сплаву, відповідно ГОСТу, експлуатаційні характеристики. Вартість виробів з дюралю (куточок, труба, лист) стартує від 580 рублів за кілограм. При збільшенні обсягу поставки ціна за тонну труб зі сплаву становить близько 510 тисяч рублів. Дюралюмінієві кола стартують в ціні від 250 рублів за кілограм. Коло – умовне позначення матеріалу заготовки, перерізом якого є коло різної величини, довжина виробу досягає 3 метрів.