Дюралюминий: состав, свойства и применение

Дюралюминий: состав, свойства и применение

Дюралюминий — сплав, состоящий из основы в виде алюминия с медью и добавками других металлов. Открытие технологии его изготовления произошло в самом начале девятнадцатого века работником немецкого металлургического завода. После многочисленных экспериментов он установил, что при добавлении к алюминию меди в соотношении 96% на 4% получается сплав, который при выдержке в помещении с комнатной температурой сохраняет пластичность основного элемента с повышением показателей прочности.

Технологические свойства дюрали

В зависимости от химического состава и применяемого метода изготовления технологические свойства дюрали могут существенно отличаться. ГОСТа именно для этого металла пока нет.

Сразу после появления дюралюминия его назвали самым подходящим материалом для строительства дирижаблей и самолетов.

Среди технологических свойств следует отметить нижеприведенные моменты:

  1. Низкая стоимость, которая обуславливается простой технологией производства. Тот момент, что компоненты не нужно разогревать до экстремально высоких температур определяет существенное удешевление материала. Также на стоимости благоприятно отражается возможность проведения производства в обычной среде.
  2. Небольшой вес. Рассматривая химический состав можно отметить, что большая часть состава представлена алюминием. Этот металл известен своей легкостью.
  3. Высокие показатели температуры плавления позволили использовать сплав дюраль при производстве различных элементов самолетов и другой техники. Температура плавления дюралюминия около 650 градусов Цельсия. При этом обычный алюминий плавится уже при более низких температурах, что приводит к изменению основных технологических качеств и деформации изделий.
  4. Плотность дюралюминия составляет 2,5 грамма на кубический сантиметр (у стали на каждый кубический сантиметр приходится 8 грамм). Именно этот показатель определяет существенно снижение веса изготавливаемых деталей. Данный показатель может варьироваться в относительно небольшом диапазоне, достигать значения 2,8 грамм на кубический сантиметр.
  5. Статическая прочность дюралюминия достаточно высока, что определяет устойчивость к разовой нагрузке. Именно поэтому сплав применяется при изготовлении различных ответственных деталей. Проведенные исследования указывают на то, что разрушить подобный материал довольно сложно.

Однако есть и один недостаток – относительно невысокая устойчивость к воздействию повышенной влажности. Разрушение сплава блокируют путем нанесения защитного покрытия, что несколько повышает стоимость сплава.

Детали из дюрали

Дюралюминий Д16 получил достаточно широкое распространение. Отличные эксплуатационные качества он демонстрирует при температуре не выше 250 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что уже при температуре 80 градусов Цельсия появляются признаки образования межкристаллической коррозии.

В последнее время в чистом виде дюралюминий практически не применяется. Это связано не только с высокой вероятностью появления коррозии, но и другими недостатками алюминиевого сплава. Для повышения эксплуатационных качеств сегодня выполняют следующее улучшение:

  1. Закалку в естественных условиях. При маркировке указывается буква «Т».
  2. Выполняют процедуру искусственного старения, что также отражается на маркировке «Т1».
  3. Анодирование и покрытие поверхности специальными лаками (в маркировке указывают букву «А»).

Снижение коррозионной стойкости происходит не только по причине повышения температуры, но и механического воздействия. Именно поэтому уделяется внимание дополнительным процедурам увеличения эксплуатационных качеств.

Более высокими эксплуатационными качествами обладает сплав под названием ВД95. Кроме этого, данная разновидность сплава проходит процедуру старения, за счет чего существенно повышается потенциал этой разновидности дюралюминия.

Основные виды дюралевых сплавов и их свойства

Классификация дюралевых сплавов, список типичных областей применения деформируемых сплавов Al-Cu 2000 серия по ГОСТ и ISO:

  1. АК8/2014: Поковки, плиты и экструзии для тяжелых условий эксплуатации для авиационной арматуры, колес и основных конструктивных элементов, резервуара и конструкции космического усилителя, рамы грузового автомобиля и компонентов подвески. Применения, требующие высокой прочности и твердости, включая обслуживание при повышенных температурах.
  2. Д16/2024: Авиационные конструкции, заклепки, скобяные изделия, колеса для грузовых автомобилей, изделия для винтовых машин и другие различные конструктивные применения. Первый когда-либо обнаруженный закаленный сплав.
  3. 1201/2219: Сварные космические ускорители окислителя и топливные баки, сверхзвуковая обшивка самолета и элементы конструкции. Сварка дюрали выполняется легко, сплав полезен для применения в температурном диапазоне от -270 до 300 C (от -450 до 600 F). Обладает высокой вязкостью разрушения, а закалка Т8 обладает высокой устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением.
  4. АК4 1/2618: штамповка и ручная ковка. Поршни и вращающиеся детали авиационных двигателей для работы при повышенных температурах. Пресс-формы для шин. Высокая статическая прочность сплава, что определяет его стойкость при разовых нагрузках, в связи, с чем его используют при выпуске ответственных узлов. Проведенные испытания доказали, что разрушить подобные изделия довольно сложно.

Дюраль АК8/2014

Дюралевый сплав. Свойства и технологии

Дюраль был создан немецким инженером-металлургом Альфредом Вильмом в 1903 году. Через шесть лет после этого сплав начал выпускаться в промышленных масштабах под маркой «Дюраль».

Дюраль начал широко использоваться в авиации – из него изготавливались каркасы для дирижаблей, а с 1920 года он стал главным материалом в авиастроении. Однако сфера его применения на сегодняшний день намного шире. Сейчас дюралевый прокат используется в производстве самолетов, скоростных поездов и автомобилей, для изготовления оборудования в пищевой и легкой промышленности, в строительстве, для создания рекламных конструкций.

Что отличает дюраль от обычного алюминия? В первую очередь – более высокие показатели прочности и износостойкости, а также несколько меньший вес. Кроме того, дюралюминий легче поддается как холодной, так и термообработке. Он устойчив к экстремальным температурам, поэтому широко используется в производстве скоростных поездов и самолетов.

Поскольку дюралевый прокат менее стоек к коррозии, чем обычный алюминий, на поверхность этого материала наносят тонкий слой чистого алюминия методом горячего катания – это предохраняет прокат от окисления.

В процессе проката дюралю можно придать различные свойства. В зависимости от типа обработки дюралюминий бывает мягким и пластичным или очень прочным и жестким. Также он может обладать шероховатой, матовой, полузеркальной или шлифованной поверхностью.

Существует несколько марок дюраля, которые различаются содержанием разных примесей: Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1. Самая популярная марка – Д16 с высоким содержанием магния, она заслужила широкое распространение благодаря оптимальному сочетанию цены и качества.

По ГОСТу 8617-81 дюралевый профиль подразделяется на несколько групп исходя из нескольких критериев:

Назначение:

  • профиль электротехнический;
  • дюралевый профиль общего назначения.

Прочность:

  • повышенная. Этот вид маркируется как «ПП»;
  • нормальная. Обозначается маркой дюралевого сплава без дополнительных символов.

Состояние материала:

  • Т – закалённые и естественно состаренные;
  • Т5 – не полностью закалённые и искусственно состаренные;
  • Т1 – закалённые и искусственно состаренные;
  • М – отожжённые;
  • горячепрессованные (без термической обработки). Эти виды обозначаются маркой дюралевого сплава без дополнительных знаков.

Кстати…

Температура плавления дуралюминия – 650 o С. Это позволяет использовать его даже там, где требуется особая жаростойкость.

Изделия из дюраля. Характеристики и преимущества

Листы

Дюралюминиевые изделия чаще всего выпускаются в виде листов – такая форма наиболее удобна для использования. Толщина дюралевых листов колеблется от 0,3 до 10 мм.

Дюраль листовой часто используется в строительно-отделочных работах, например, для внешней облицовки строений. Рифленые дюралевые листы с антискользящими свойствами нередко применяются в транспорте – при изготовлении автобусов, вагонов электричек и метро, судов, лодок и катеров. Дюралевый лист незаменим при отделке фасадов, потолков, лестниц, стенных панелей, он нередко используется при возведении перегородок. Дюраль легко поддается окраске, что делает возможным его применение в декоративных целях для оформления интерьеров и для создания сложных рекламных конструкций.

Плиты

Более толстые листы называют «дюралевыми плитами». Это прочное, легкое и пластичное изделие из дюралюминия. Согласно принятым стандартами дюралевые плиты до 60 мм имеют длину с интервалами в 500 мм. Если же толщина плиты более 60 мм, то ее длина не нормируется.

Дюралевые плиты хорошо обрабатываются и свариваются точечной сваркой. Их используют для обшивки самолетов, скоростных поездов и кораблей – это оптимальный материал для подобных целей. Из них также производят различные строительные конструкции. Дюралевая плита – это, в сущности, очень простой в обработке полуфабрикат, которому можно придать любую форму.

Трубы

Труба дюралевая – это полый профиль, сечение которого может быть не только круглым, но и квадратным, прямоугольным или фасонным. Дюралевые трубы могут быть:

  • тонкостенными (толщина стенки менее 5 мм);
  • толстостенными (более 5 мм).

По способу изготовления они делятся на прямошовные сварные, прессованные и холоднодеформированные. Трубы из дюралюминия прочны, долговечны и не подвержены коррозии. Использование дюралевых труб обеспечивает пропускную способность в различных инженерных системах. Кроме того, дюралевая труба небольшого диаметра часто служит материалом для создания легких каркасных конструкций. Дюралевые трубы незаменимы в авиастроении, энергетике, пищевой, нефтяной, газовой, фармацевтической и химической промышленности.

Прутки

Дюралевый пруток — это сплошной профиль с круглым, квадратным или шестигранным сечением. Он пластичен и легко поддается резке. Материал используется в строительстве и машиностроении, в том числе и в создании самолетов. Основное преимущество такого прутка – сочетание небольшого веса и высокой прочности. Он применяется не только как конечный продукт, но и в качестве полуфабриката для изготовления других изделий. Это один из самых распространенных и востребованных видов цветного металлопроката.

Где купить дюраль?

Продажей дюралевого профиля занимаются многие фирмы, но далеко не все они могут предложить не только качественный товар, но и соответствующий уровень сервиса, особенно для заказчиков из регионов. Чтобы избежать неприятных неожиданностей, следует обращаться к профессионалам с большим опытом.

«МетПромСтар» работает на отечественном рынке металлопроката с 2005 года и давно заслужила репутацию надежного партнера. Компания имеет солидный опыт работы на рынке металлопроката и прочные партнерские связи с ведущими отечественными и зарубежными производителями. Она предлагает своим клиентам огромный ассортимент продукции и сжатые сроки поставок. Клиенты «МетПромСтар» имеют возможность выбрать удобную для них форму оплаты и воспользоваться системой скидок. Помимо продажи проката компания занимается и металлообработкой – к услугам клиентов лазерная, плазменная и газовая резка стали, гибка металла и производство изделий по эскизам заказчика. Все виды обработки выполняются на новейших импортных установках.

Купить дюралевый прокат любого типа можно как на складе в Москве, так и через региональные терминалы транспортных компаний по всей России. «МетПромСтар» принимает заказы из Абакана, Архангельска, Астрахани, Барнаула, Белгорода, Брянска, Владимира, Волгограда, Воронежа, Екатеринбурга, Ижевска, Иркутска, Калуги, Краснодара, Курска, Липецка, Мурманска, Новосибирска, Орла, Пензы, Пскова, Рязани, Самары, Санкт-Петербурга, Саратова, Смоленска, Тамбова, Твери, Тулы, Тюмени, Ульяновска, Уфы, Хабаровска, Челябинска, Ярославля и других городов.

Преимущества и недостатки

Дюралюминий – это сплав на основе алюминия, который, как любой материал, имеет преимущества. Среди них:

  • Высокие показатели статической прочности.
  • Продолжительный срок эксплуатации.
  • Низкая уязвимость к разрушению.
  • Устойчивость ко многим агрессивным средам, механическому, температурному воздействию.
  • Адаптированность к сварным работам (алюминий в чистом виде плохо реагирует на сваривание швов).
  • Многочисленность областей применения.

Есть один существенный недостаток, которым обладает дюралюминий – это подверженность коррозионным поражениям. Все изделия из материала в обязательном порядке плакируют чистым алюминием или покрывают грунтовочными составами, препятствующими появлению ржавчины.

Приобрести материал не представляет сложности, стоимость формируется в зависимости от компонентного состава. Большинство заводов, производящих цветные металлы, выпускают дюралюминий. Цена зависит от многих факторов, в частности от вида изделия, объема поставки и других условий. В сопроводительных документах производитель обязан указать данные о процентном содержании сплава, соответствии ГОСТу, эксплуатационные характеристики.

Стоимость изделий из дюраля (уголок, труба, лист) стартует от 580 рублей за килограмм. При увеличении объема поставки цена за тонну труб из сплава составляет около 510 тысяч рублей. Дюралюминиевые круги стартуют в цене от 250 рублей за килограмм. Круг – условное обозначение заготовки материала, сечением которого является круг различной величины, длина изделия достигает 3 метров.

Немного экономики

Изделия из дюралюминиевого сплава не составит труда приобрести. Его производство развёрнуто почти на всех предприятия цветной металлургии. Цена на продукцию образовываются в зависимости от состава, сортамента, размеров отгрузки и, конечно, удалённостью производителя до места реализации.

Немного слов в заключении

Про дюралюминий, можно смело сказать, что его появление обеспечило технологические прорывы в самолетостроении, космической промышленности и без своевременного появления мы бы летали на самолетах из дерева.

Ответ на пост «Про мастеров, их клиентов и «спасение утопающих»»

Хочу сказать от лица того самого мастера с руками из плеч и т.п.
Сарафанное радио разнесло мой номер по всему району как мастера по ремонту ПК, телефонов, плантетов и прочей мелкой техники. Много не брал, реально мало брал за ремонт, 500-1500 за ПК и это было в Москве, период 2010-2014 года.
Телефоны так же 500-1000 за замену экрана или любого другого узла.
в месяц можно было такими халтурами 10-20 тысяч получить сверху к своей обычной зарплате. НО такое не всегда бывает, то есть нет плотного потока клиентов.
Второе резко вставал вопрос дорого оборудования. Паяльная станция с феном, столик с подогревом, микроскоп для пайки, УЗ- ванночка, узкоспециальные приспособления для отделения сенсорных стёкл от экранов, всё это стоило хороших денег. И вкладывать в это оборудование я не стал, а с этим и поток клиентов ушел, так как стал отказывать в сложных ремонтах.
А мастерские куда, к примеру я интересовался что бы устроиться предлагали должность Выездного мастера, приезжаешь и начинаешь клиенту впартвать что ремонт его планшета за 3000р будет стоить 10-15 тысяч. То же и с ПК, АВР с ценником в 20-30 тысяч. Таким лохотроном мне совесть не позволяла заниматься. Если искать сидячие места для ремонта, то ситуация странная, в одном месте 20 тысяч предлагают и еще говорят это много для молодого специалиста, а в другом 35 и знаний как у профессора радиоэлектроники всея бытовой техники.
Вот так и стал домашним мастером для себя, только для себя.
Телефон починить, ютуб в помощь.
Посудомойку гугл и радио кот.
Авто сломалось привет драйв.

Изначально фирменное название дюра́ль (Dural) [источник не указан 1345 дней] в русском языке стало общим обозначением для целой группы сплавов на основе алюминия, легированного добавками меди, магния и марганца. Иногда встречаются также старая (основная до 1940-х гг.) форма дуралюми́ний и англизированные варианты дюралюми́н. Название происходит от немецкого города Дюрен, нем. Düren , где в 1909 году было начато его промышленное производство [1] , хотя в таком выборе названия несомненна и аллюзия к лат. Durus — «твёрдый», «жёсткий», как главной характеристике свойств сплава.

Дюралюминий разработан германским инженером-металлургом Альфредом Вильмом (Alfred Wilm), сотрудником металлургического завода Dürener Metallwerke AG. В 1903 году Вильм установил, что сплав алюминия с добавкой 4 процента меди после резкого охлаждения (температура закалки 500°C), находясь при комнатной температуре в течение 4—5 суток, постепенно становится более твёрдым и прочным, не теряя при этом пластичности. Дальнейшие эксперименты со сплавами этой системы привели к освоению в 1909 году заводом Dürener Metallwerke сплава дюралюминия. Обнаруженное Вильмом явление старения алюминиевых сплавов позволило повысить прочность дюралюминия до 350—370 МПа по сравнению с 70—80 МПа у чистого алюминия [2] . Распространённые в Европе (Великобритания и Швейцария) алюминиевые сплавы марок Hiduminium и Avional являются близкими по составу к дюралюминию сплавами других производителей.

В СССР/России дюралюминами называют деформируемые сплавы системы Al-Cu-Mg, в которые дополнительно вводят марганец. Типичным дюралюмином является сплав Д1, однако вследствие сравнительно низких механических свойств производство его заметно сокращается; сплав Д1 для листов и профилей заменяется сплавом Д16.

В США и Евросоюзе дюралюмины представлены, в первую очередь, сплавами 2024, 2017 и 2117. По международной универсальной классификации группе деформируемых алюминиевых сплавов AlCuMg присваиваются обозначения от 2000 до 2999.

Полезные советы

  1. Расплав должен быть горячим, чтобы форма заполнялась равномерно. Его заливают, когда он приобретает консистенцию ртути.
  2. Сложные по конфигурации отливки делают быстро, стараются сразу залить формы, чтобы металл не успел схватиться, не образовалось перегородок и пустот.
  3. В гипс металл можно заливать по воску или пенопласту, от высокой температуры воск и пенопласт выгорают. Поверхность отливки будет ровной.
  4. Для охлаждения отливку не опускают в воду, литье потрескается.
  5. При расплавлении чистого алюминия применяется технология использования защитных флюсов, они предохраняют металл от окисления.

Необходимо соблюдать противопожарную безопасность, процесс литья связан с использованием открытого пламени. Важно использовать индивидуальные средства защиты: перчатки, очки.