Duraluminium zostało opracowane ponad sto lat temu, w 1903 roku. Następnie Alfred Wilm, inżynier metalurgiczny, będący pracownikiem niemieckiego zakładu metalurgicznego, ustanowił pewną regularność. Okazało się, że stop aluminium z czteroprocentową miedzią po hartowaniu w temperaturze + 500 ° C i szybkim schłodzeniu, który przez kilka dni pozostawał w temperaturze pokojowej (do 4–5), staje się silniejszy i twardszy, ale nie traci swojej plastyczności. Dalsze eksperymenty doprowadziły do zwiększenia liczby elementów składowych, co zwiększyło wytrzymałość czystego aluminium (około 70–80 MPa) do 350–370 MPa.
Historia tytułów
Grupa stopów tego typu nosi nazwę niemieckiego miasta Duren. To tutaj ich produkcja rozpoczęła się na skalę przemysłową w 1909 r., Sześć lat po odkryciu i zbadaniu właściwości. Oprócz nazwy „duraluminium” znajduje się również:
- Anglicized version - „duralumin”;
- stara forma to „duraluminium”;
- „Dural”, jako ogólna nazwa „rodziny” aluminium tego typu.
Mają też aluzję do łacińskiego słowa Durus, co oznacza twarde, trudne. W ten sposób scharakteryzowano podstawowe właściwości tych metali.
Skład stopów aluminium: różne rodzaje
- Systemy Al-Mn, Al-Mg . Główną cechą jest wysoka odporność na korozję (nieco mniej niż czystego aluminium). Ponadto nadają się dobrze do spawania i lutowania twardego, ale nie do cięcia. Stopy te nie są wzmacniane przez obróbkę cieplną. Używany do produkcji zbiorników, linii olejowych, gazociągów, chłodnic samochodowych i ciągników, elementów naczyń, w budownictwie (w zależności od konkretnego typu i jego właściwości).
Rodzina Al-Mg-Si to stopy nazywane odpornymi na korozję. Wzmocnij je za pomocą obróbki cieplnej. Polega na hartowaniu w temperaturze 515–525 stopni Celsjusza, a następnie chłodzeniu w zimnej wodzie z naturalnym starzeniem w 20 stopniach przez około dziesięć dni. Główną właściwością gotowych materiałów tej grupy jest wysoka odporność na korozję w normalnych warunkach oraz w przypadku pracy pod napięciem.- Stopy Al-Cu-Mg nazywane są strukturalnymi lub duraluminium. Ich podstawą jest aluminium, które jest domieszkowane w różnych proporcjach za pomocą miedzi, magnezu i manganu. Na ich podstawie uzyskują różne typy z własnymi cechami, które można podzielić na kilka grup, co zostanie omówione później.
Materiały z grupy duraluminium mają silne właściwości mechaniczne, ale są bardziej podatne na korozję niż drugi typ rozpatrywanych stopów. Mangan, który jest dodatkowo wprowadzany do kompozycji, częściowo z tym walczy. Ale przy stosowaniu duraluminium konieczne jest zabezpieczenie go powłokami malarskimi lub poddanie anodowaniu. Jeśli stop ma zastosowanie do platerowanych arkuszy, one same odznaczają się wystarczającym stopniem odporności na korozję. Oznacza to, że zależy to również od rodzaju przetwarzania.
Oprócz powyższych systemów stopowych istnieją również:
- odporny na ciepło;
- kucie;
- kucia odporne na ciepło;
- stopy strukturalne o wysokiej wytrzymałości.
Jak widać, wiele lat badań właściwości materiałów z podstawą aluminiową umożliwiło stworzenie wielu z ich różnych typów i typów, które mają niezbędne właściwości w konkretnej branży.
Stopy typu Duralumin
Istnieją 4 rodzaje stopów duraluminium. Wszystkie w różnych proporcjach zawierają zarówno główne składniki (cuprum, magnez, mangan) i inne (Fe, Si, Ti, Zn, Ni).
- D1: cuprum - 4, 4 ± 0, 4%, magnez - 0, 6 ± 0, 2%, mangan - od 0, 6 ± 0, 2%;
- D16: cuprum - od 3, 8 do 4, 9%, magnez - 1, 5 ± 0, 3%, mangan - 0, 6 ± 0, 3%;
- D19: cuprum - od 3, 8 do 4, 3%, magnez - 2, 0 ± 0, 3%, mangan - od 0, 5 do 1, 0%;
- VD17: cuprum - 2, 9 ± 0, 3%, magnez - 2, 2 ± 0, 2%, mangan - od 0, 45 do 0, 7%.
Pozostałe elementy są obecne w materiałach w łącznej ilości nie większej niż dwa procent.
Każdy rodzaj duraluminium wymaga również własnego trybu obróbki cieplnej.
Stop D1 utwardza się w temperaturze 495-510 ° C, a następnie przechodzi przez etap naturalnego starzenia w temperaturze 20 ° C przez 96 godzin lub dłużej.
W przypadku D16 wygaszanie odbywa się w dwóch trybach (w zależności od formy, w jakiej prezentowany jest materiał wyjściowy). Jeśli mówimy o arkuszach D16, potrzebuje ona temperatury hartowania 500 ± 5 ° C Proces starzenia można przeprowadzać w temperaturze 20 ° C przez cztery dni lub dłużej lub w temperaturze 188–193 ° C przez znacznie mniej godzin - 11–13. Jeśli ten D16 zostanie następnie użyty do wyrobów wytłaczanych, wówczas limit temperatury hartowania spada do 485–503 ° C. Starzenie można również przeprowadzić na dwa sposoby:
- temperatura pokojowa - w tym samym czasie;
- w temperaturze 185–195 ° C - w zakresie 6–8 godzin.
VD17 utwardza się w temperaturze 495–505 ° C, a starzenie przeprowadza się tylko siłą w 170 ± 5 ° C przez 16 ± 1 godziny.
D19, podobnie jak D16, ma różne warunki hartowania i starzenia się materiałów:
- dla arkuszy - t = 505 ± 5 ° C, starzenie - w 20 ° C przez 5–10 dni lub w 185–195 ° C przez 13 ± 1 godziny;
- produkty ekstrudowane - t = 500 ± 5 ° C, starzenie jest podobne w warunkach pokojowych lub w 190 ± 5 ° C przez 9 ± 1 godziny;