г. Химки, ул. Ленинградская, д. 29Пн-Чт: 9:00-16:00, Пт: 9:00-15:00
8 (495) 665-76-158 (800) 707-14-80
Каталог товаров

Дюралюминий - состав сплава и его свойства

Дюралюминий – это группа сплавов на базе алюминия с добавками легирующих элементов (медь, магний, марганец и пр.). Название Dural происходит от одноимённой торговой марки. Так был назван один из первых алюминиевых сплавов, который подвергался термической обработке с последующим старением. Сплав был разработан немецким инженером-металлургом Альфредом Вильмом в 1903 году. С момента открытия дюралюминия, до его серийного производства на металлургическом заводе, в немецком городе Дюрен, прошло 6 лет. В 1909 году на рынок вышел новый продукт под маркой «дюралюминий». В России с начала ХХ века это название обозначает целую группу сплавов на основе алюминия. В русском языке могут встречаться различные варианты - «дюралюмин», «дюраль», «дуралюминий».   

Дюралюмины, дюрали, дуралюмины – главной легирующей добавкой этих сплавов является медь. Базовый состав сплава выглядит таким образом:

  • Основная часть – алюминий (90-94%);
  • Медь 3,5-5,5%;
  • Магний 0,5-0,8%;
  • Марганец 0,6%;
  • Примеси - кремний, железо, цинк и пр.

Дюраль отличается:

  • Повышенной прочностью;
  • Малым удельным весом;
  • Высокой термоустойчивостью.

Уникальные физико-механические и технологические свойства сделали дюралюминий одним из самых востребованных конструкционных материалов в мире, пригодным для применения во многих сферах производства. В процессе проката дюралю можно придать различные свойства – сделать его прочным и жёстким или мягким и пластичным.

Химический состав сплава

Основными компонентами сплава, которые придают ему особые эксплуатационные качества, являются: Cu, Mn, Mg. Включение в состав сплава других составляющих, может влиять на его механические и технологические свойства. При несоблюдении пропорций, сплав становится хрупким, теряет пластичность, обретает склонность к появлению трещин. Содержание и процент примесей необходимо строго контролировать.

  • При увеличении в сплаве меди до 12% его прочностные свойства возрастают за счёт механизма дисперсионного упрочнения;
  • Наличие циркония отрицательно влияет на устойчивость сплава к коррозии, а бериллий препятствует его окислению и повышает прочность материала;
  • Кремний увеличивает склонность к образованию трещин при сварке и литье, понижает пластичность заклёпок. Железо в сплаве поможет нейтрализовать эти негативные факторы, если будет в 1,5 раза превышать содержание кремния;
  • Литий уменьшает плотность, но повышает модуль упругости;
  • Добавление хрома позволяет повысить температуру рекристаллизации;
  • Титан и бор применяют в качестве модифицирующих компонентов для измельчения зерна литого металла.

Состав сплава может меняться в зависимости от назначения материала и технологии производства.

Виды и характеристики сплавов

С течением времени состав дюрали совершенствовался, появились новые виды сплавов. Они различаются между собой, как составом примесей, так и способом обработки. Самая популярная марка Д16 заслужила широкое распространение благодаря оптимальному соотношению цены и качества. Дюралюминий Д16 имеет следующий химический состав:

  • Алюминий (Al) – 91-94,7% от общей массы;
  • Медь (Cu) – 3,8-4,9%;
  • Кремний (Si) и железо (Fe) – по 0,5%;
  • Цинк (Zn) – не более 2,5%;
  • Магний (Mg) – 1,8%;
  • Хром (Cr) - 0,1%;
  • Марганец (Mn) – 0,9%;
  • Титан (Ti) – 0,1%.

Исходя из дополнительных компонентов и способов термической обработки, различают несколько типов соединений:

Al+Cu+Mg (дюралюмин). Типичным дюралюмином считается сплав Д1. Данный вид превосходит по жаропрочности многие высокопрочные алюминиевые сплавы, при этом склонен к образованию кристаллизационных трещин и нуждается в дополнительной защите от коррозии. Конструкционные дюралюминиевые сплавы Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17 упрочняются термической обработкой, характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности.

Al+Mg+Si (авиаль). Легирование алюминия магнием и кремнием повысило коррозийную стойкость сплава. После расплавления основы и добавления легирующих компонентов сплав проходит термообработку при температуре около 500 градусов Цельсия и резкое охлаждение до двадцати градусов, с естественным старением на протяжении нескольких суток. Благодаря такой обработке данный сплав можно эксплуатировать под напряжением и в условиях повышенной влажности.

АМг5, АМг6 – сплавы алюминия с магнием (магналии), характеризуются высокой коррозийной стойкостью (даже в морской воде), пластичностью, отличной свариваемостью. Они легко поддаются механической обработке, сварочным и паяльным работам, хорошо полируются.

Физические свойства дюраля

К основным особенностям сплава можно отнести лёгкий вес - всего 2,8г/см3  (у стали этот показатель равен 8г/см3), при высокой прочности и хороших показателях термической устойчивости. Прочность дюралюминов достигает до 500 МПа под действием временных нагрузок и 250-300 МПа при стандартных нагрузках. Прочность чистого алюминия – всего 70-80 МПа. Такие показатели прочности дюраля сопоставимы лишь с определёнными марками стали. Прочностные характеристики конкретного дюралюминиевого сплава зависят от его состава и термообработки при производстве.

Температура плавления дюралюминия – около 650 градусов по шкале Цельсия. Плотность дюрали - от 2500 до 2800 кг/м3.

Дюралюминий – технология производства

Производственный процесс, включает в себя несколько технологических этапов. Сначала смешивают шихту (гранулы различных металлов). Далее смесь нагревают в промышленной печи до температуры 500 градусов по шкале Цельсия, затем подвергают закаливанию – резкому охлаждению до комнатной температуры при помощи селитры или воды.

Для придания особой конструкционной прочности, производится «искусственное старение» полученного сплава. Металл выдерживают в течение длительного времени при повышенной температуре. Благодаря этому сплав имеет более высокие прочностные свойства, особенно предел текучести. Однако, по сравнению с естественно состаренным состоянием, искусственное старение снижает коэффициент вязкости разрушения и выносливости. 

Дюраль характеризуется значительно меньшей коррозийной стойкостью, чем алюминий. Это существенный недостаток дюралюминия. Для того чтобы его устранить, на поверхность металла, методом горячего катания, наносят тонкий слой чистого алюминия. Такая технология называется плакирование. Плакируют, в основном, дюралюминиевый прокат. Тщательной защиты от коррозии деталей из дюралюминия, можно добиться при помощи анодирования или нанесение на поверхность специальных лакокрасочных покрытий.

Состояние материала обозначается следующими маркировками:

  • «Т» - закалённые и естественно состаренные;
  • «Т1» - закалённые и искусственно состаренные;
  • «А» - дополнительная обработка (анодирование и покрытие специальными лаками).

Самые востребованные изделия дюралевого проката:

  • Профили различной формы сечения ГОСТ 8617-81;
  • Листы и полосы ГОСТ 21631-76;
  • Трубы тонкостенные (менее 5 мм.) и толстостенные (более 5 мм.), разнообразного диаметра (круглые, квадратные, прямоугольные, фасонные) ГОСТ 18475-82 и ГОСТ 18482-79;
  • Прутки с круглым, квадратным и шестигранным сечением ГОСТ 21488-97.

Применение дюралюминия

Вскоре после создания, дюраль стали использовать в авиации. Изначально из него изготавливали каркасы для дирижаблей, а с 1920 года он стал главным материалом в авиастроении. Сфера применения дюралюминия, на сегодняшний день, значительно шире. Металл дюралюминий устойчив к экстремальным температурам, что делает его незаменимым для производства самолётов и высокоскоростных поездов. Дюраль пускают на обшивку, внутренние узлы и крепежи (болты, прутки, заклёпки). Этот конструкционный материал имеет высокие показатели прочности и износостойкости, легко поддаётся как холодной, так и термообработке. В силу таких показателей и относительно легкого веса, дюралюминий востребован в авиации, космонавтике, строительстве; при производстве военной техники, автомобилей и судов; для изготовления оборудования в пищевой и лёгкой промышленности. Дюралюминиевые трубы используются в фармакологической и химической промышленности, для создания лёгких каркасных конструкций. Сварку дюралюминия можно производить в любых условиях. Дюралюминиевый прокат применяют при строительстве трубопроводов, прокладке различных коммуникаций. В итоге плавления дюралюминия получается фольга 0,2 мм. Это отличный изоляционный материал, который идет на обёртку строительных товаров, кондитерских изделий (конфет, шоколада) и пр.

Цена на дюраль за 1 кг. зависит от мировых биржевых котировок. Сейчас в мире производят порядка 60 000 тонн дюрали. По объемам производства Россия занимает второе место, после Китая.

Предлагаем отличные условия оптовикам
×
Контакты
Наш адрес:
г. Химки, ул. Ленинградская, д. 29
Пн-Чт: 9:00-16:00, Пт: 9:00-15:00
×