Duralumin byl vyvinut před více než sto lety, v roce 1903. Potom Alfred Wilm, hutní inženýr, který je zaměstnancem německé hutní továrny, zavedl určitou pravidelnost. Ukázalo se, že hliníková slitina se čtyřmi procenty mědi po kalení při + 500 ° C a rychlém ochlazení, která stála při pokojové teplotě několik dní (až 4–5), se stává silnější a tvrdší, ale neztrácí svou plasticitu. Další experimenty vedly ke zvýšení počtu prvků, které zvýšily pevnost čistého hliníku (přibližně 70–80 MPa) na 350–370 MPa.
Historie titulů
Skupina slitin tohoto typu je pojmenována po německém městě Duren. Právě zde začala jejich výroba v průmyslovém měřítku v roce 1909, šest let po objevení a studiu vlastností. Kromě názvu "duralumin" se také nachází:
- Úhlová verze - "duralový";
- stará forma je „duralový“;
- "Dural", jako obecný název "rodiny" hliníku tohoto typu.
Mají také narážku na latinské slovo Durus, což znamená tvrdé, tvrdé. Takto jsou charakterizovány základní vlastnosti těchto kovů.
Složení slitin hliníku: různé typy
- Al-Mn, Al-Mg systémy . Hlavní charakteristikou je vysoká odolnost proti korozi (o něco menší než u čistého hliníku). Kromě toho se dobře hodí ke svařování a pájení, ale ne k řezání. Tyto slitiny nejsou tepelným zpracováním zpevněny. Používá se pro výrobu nádrží, olejových potrubí, plynovodů, auto radiátorů a traktorů, prvků nádobí, ve stavebnictví (v závislosti na konkrétním typu a jeho vlastnostech).
Rodina Al-Mg-Si jsou slitiny, které se nazývají odolné proti korozi. Posílit je tepelným zpracováním. Spočívá v kalení při teplotě 515–525 ° C, následované ochlazením ve studené vodě s přirozeným stárnutím při teplotě 20 ° C po dobu asi deseti dnů. Hlavní vlastností hotových materiálů této skupiny je vysoká odolnost proti korozi za normálních podmínek av případech provozu pod napětím.- Al-Cu-Mg slitiny se nazývají strukturální nebo duralové. Jejich základem je hliník, který je dopován v různých poměrech s mědí, hořčíkem a manganem. Na základě nich získávají různé typy s vlastními charakteristikami, které lze rozdělit do několika skupin, o nichž bude pojednáno později.
Materiály duralové skupiny mají silné mechanické vlastnosti, ale jsou náchylnější ke korozi než druhý typ uvažovaných slitin. Mangan, který je dodatečně zaveden do kompozice, proti tomu částečně bojuje. Při použití duralu je nutné jej chránit nátěrem nebo eloxováním. Je-li slitina použitelná na plátované plechy, pak se samy o sobě vyznačují dostatečným stupněm odolnosti proti korozi. To znamená, že záleží také na typu zpracování.
Kromě výše uvedených slitinových systémů existují také:
- tepelně odolné;
- kování;
- tepelně odolné kování;
- vysoce pevné konstrukční slitiny.
Jak vidíte, mnohaleté studium vlastností materiálů s hliníkovou základnou umožnilo vytvořit mnoho různých typů a typů, které mají potřebné vlastnosti v daném odvětví.
Slitiny duralového typu
Existují 4 typy duralových slitin. Všechny z nich v různých poměrech obsahují hlavní složky (cuprum, hořčík, mangan) a další (Fe, Si, Ti, Zn, Ni).
- D1: cuprum - 4, 4 ± 0, 4%, hořčík - 0, 6 ± 0, 2%, mangan - od 0, 6 ± 0, 2%;
- D16: cuprum - od 3, 8 do 4, 9%, hořčík - 1, 5 ± 0, 3%, mangan - 0, 6 ± 0, 3%;
- D19: cuprum - od 3, 8 do 4, 3%, hořčík - 2, 0 ± 0, 3%, mangan - od 0, 5 do 1, 0%;
- VD17: cuprum - 2, 9 ± 0, 3%, hořčík - 2, 2 ± 0, 2%, mangan - od 0, 45 do 0, 7%.
Zbývající prvky jsou přítomny v materiálech v celkovém množství ne více než dvě procenta.
Každý typ duralu také vyžaduje svůj vlastní režim tepelného zpracování.
Slitina D1 vytvrzovala při teplotě 495-510 ° C a potom procházela stádiem přirozeného stárnutí při teplotě 20 ° C po dobu 96 hodin nebo více.
U D16 probíhá kalení ve dvou režimech (v závislosti na formě, ve které je výchozí materiál prezentován). Pokud mluvíme o listech D16, pak potřebuje teplotu kalení 500 ± 5 ° C. Proces stárnutí lze provádět při teplotě 20 ° C po dobu čtyř dnů nebo déle nebo při teplotě 188–193 ° C po mnohem méně hodin - 11–13. Pokud se pak tento D16 použije pro extrudované výrobky, pak se mezní teplota kalení sníží na 485–503 ° C. Stárnutí lze také provést dvěma způsoby:
- teplota místnosti - současně;
- při teplotách 185–195 ° C - v rozsahu 6–8 hodin.
VD17 je kalen v rozmezí 495–505 ° C a stárnutí je prováděno pouze silou při 170 ± 5 ° C po dobu 16 ± 1 hodiny.
D19, podobně jako D16, má různé podmínky pro vytvrzování a stárnutí materiálů:
- pro listy - t = 505 ± 5 ° C, stárnutí - při teplotě 20 ° C po dobu 5–10 dnů nebo při teplotě 185–195 ° C po dobu 13 ± 1 hodiny;
- extrudované produkty - t = 500 ± 5 ° C, stárnutí je podobné za pokojových podmínek nebo při 190 ± 5 ° C po dobu 9 ± 1 hodiny;