Duralumin je bil razvit pred več kot sto leti, leta 1903. Potem je Alfred Wilm, metalurški inženir, ki je bil zaposlen v nemškem metalurškem obratu, vzpostavil določeno pravilnost. Pokazalo se je, da je aluminijeva zlitina s štiri odstotnim bakrom po kaljenju pri + 500 ° C in hitrem hlajenju, ki je nekaj dni stala pri sobni temperaturi (do 4–5), postane močnejša in težja, vendar ne izgubi svoje plastičnosti. Nadaljnji poskusi so privedli do povečanja števila sestavnih elementov, kar je povečalo trdnost čistega aluminija (približno 70–80 MPa) na 350–370 MPa.
Zgodovina naslovov
Skupina tovrstnih zlitin je poimenovana po nemškem mestu Duren. Tu se je njihova proizvodnja začela v industrijskem obsegu leta 1909, šest let po odkritju in preučevanju lastnosti. Poleg imena "duraluminija" najdemo tudi:
- Anglicirana različica - "duraluminij";
- stara oblika je "duraluminij";
- "Dural", kot splošno ime "družine" tega tipa aluminija.
Imajo tudi aluzijo na latinsko besedo Durus, kar pomeni težko, težko. Tako so opisane osnovne lastnosti teh kovin.
Sestava aluminijevih zlitin: različne vrste
- Al-Mn, Al-Mg sistemi . Glavna značilnost je visoka odpornost proti koroziji (nekoliko manjša od čistega aluminija). Poleg tega se dobro pripravijo na varjenje in spajkanje, ne pa tudi na rezanje. Te zlitine se ne krepijo s toplotno obdelavo. Uporablja se za izdelavo rezervoarjev, oljnih cevovodov, plinovodov, avtomobilskih radiatorjev in traktorjev, elementov posode, v gradbeništvu (odvisno od vrste in značilnosti).
Al-Mg-Si so zlitine, ki se imenujejo odporne proti koroziji. Okrepite jih s toplotno obdelavo. Sestoji iz gašenja pri temperaturi 515–525 stopinj Celzija, čemur sledi hlajenje v mrzli vodi z naravnim staranjem pri 20 stopinjah približno deset dni. Glavna lastnost končnih materialov te skupine je visoka odpornost proti koroziji v normalnih pogojih in pri obratovanju pod napetostjo.- Al-Cu-Mg zlitine se imenujejo strukturne ali duraluminije. Njihova osnova je aluminij, ki je dopiran v različnih razmerjih z bakrom, magnezijem in manganom. Na podlagi njih dobijo različne tipe s svojimi lastnostmi, ki jih lahko razdelimo na več skupin, o katerih bomo razpravljali kasneje.
Materiali iz skupine duraluminije imajo močne mehanske lastnosti, vendar so bolj občutljivi na korozijo, kot je bilo obravnavano v drugi vrsti zlitin. Mangan, ki je dodatno vnesen v sestavo, se deloma bori proti temu. Toda pri uporabi duraluminije ga je potrebno zaščititi z barvnimi premazi ali pa jih je treba eloksirati. Če se zlitina uporablja za prevlečene plošče, se same odlikujejo po zadostni stopnji odpornosti proti koroziji. To je tudi odvisno od vrste obdelave.
Poleg zgoraj navedenih sistemov zlitin obstajajo tudi:
- odporna na toploto;
- kovanje;
- toplotno odporno kovanje;
- visoke trdnosti strukturnih zlitin.
Kot lahko vidite, je dolgoletno proučevanje lastnosti materialov z aluminijasto osnovo omogočilo ustvarjanje številnih različnih tipov in tipov, ki imajo v določeni panogi potrebne lastnosti.
Duraluminijeve zlitine
Obstajajo 4 vrste duraluminijskih zlitin. Vse v različnih razmerjih vsebujejo glavne sestavine (cuprum, magnezij, mangan) in druge (Fe, Si, Ti, Zn, Ni).
- D1: cuprum - 4, 4 ± 0, 4%, magnezij - 0, 6 ± 0, 2%, mangan - od 0, 6 ± 0, 2%;
- D16: cuprum - od 3, 8 do 4, 9%, magnezij - 1, 5 ± 0, 3%, mangan - 0, 6 ± 0, 3%;
- D19: cuprum - od 3, 8 do 4, 3%, magnezij - 2, 0 ± 0, 3%, mangan - od 0, 5 do 1, 0%;
- VD17: cuprum - 2, 9 ± 0, 3%, magnezij - 2, 2 ± 0, 2%, mangan - od 0, 45 do 0, 7%.
Preostali elementi so v materialih prisotni v skupni višini največ dveh odstotkov.
Vsaka vrsta duraluminija zahteva tudi lasten način toplotne obdelave.
Zlitina D1 se strdi pri temperaturi 495-510 ° C, nato pa skozi fazo naravnega staranja pri 20 ° C 96 ur ali več.
Za D16 poteka gašenje na dva načina (odvisno od oblike, v kateri je predstavljen izhodni material). Če govorimo o listih D16, potem potrebuje temperaturo gašenja 500 ± 5 ° C. Postopek staranja se lahko izvaja pri 20 ° C štiri dni ali več ali pri 188–193 ° C veliko manj ur - 11–13. Če se ta D16 nato uporabi za ekstrudirane izdelke, se meja temperature gašenja spusti na 485–503 ° C. Staranje lahko izvedemo tudi na dva načina:
- sobna temperatura - hkrati;
- pri temperaturi 185–195 ° C - v razponu od 6 do 8 ur.
VD17 se strdi v 495–505 ° C, staranje pa se izvaja samo s silo pri 170 ± 5 ° C za 16 ± 1 uro.
D19, podobno kot D16, ima različne pogoje za strjevanje in staranje materialov:
- za liste - t = 505 ± 5 ° C, staranje pri 20 ° C za 5–10 dni ali pri 185–195 ° C 13 ± 1 ure;
- ekstrudirani izdelki - t = 500 ± 5 ° C, staranje je pod enakimi pogoji podobno ali pri 190 ± 5 ° C 9 ± 1 ure;