(2 Голосов)

 

Звездочка мотоцикла из дюралюминия

Дюралюминий – это алюминиевый сплав, в состав которого помимо алюминия входят 3,5-5,5 % меди, 0,5-0,8 % магния, 0,6 % марганца, до 1 % кремния и 1,2 % железа. От чистого алюминия он отличается высокой прочностью и твердостью.

Деформируемый сплав, обладавший исключительными свойствами, впервые был получен в 1906 году прусским инженером-металлургом Альфредом Вильмом в ходе исследований по упрочнению алюминиевых сплавов. Его открытие состояло в применении к алюминию методов упрочнения, широко используемых в производстве стали. Было обнаружено, что образцы сплава, подвергнутые старению в течение ещё нескольких дней после закалки, действительно обладали повышенной прочностью. Принцип, лежащий в основе такого упрочнения, называется термическим упрочнением.

Начиная с 1909 года, новый материал изготавливался Дюренскими металлургическими заводами (Dürener Metallwerke), и название «дюралюминий/Duralumin или Duraluminium» наряду с несколькими другими, похожими на него обозначениями (например, дюраль/DURAL) стало зарегистрированным торговым знаком. Кроме того, сплав Вильма был запатентован. Однако, благодаря удачной игре слов, в последствии название «дюралюминий» было переосмыслено как происходящее от латинского слова «durus» (твердый) и названия «алюминий» как основного компонента сплава. В то же время существует множество аналогичных сплавов, в название которых входят названия соответствующих фирм-производителей.

Дюралюминий относится к алюминиевым сплавам группы AlCuMg (номера материалов: 2000-2999), при этом промышленное применение находит главным образом дюралюминий, подвергнутый дисперсионному твердению. Он не отличается очень высокой коррозионной стойкостью и лишь условно поддается анодированию и сварке. Тем не менее, аналогичные ему сплавы по-прежнему применяются в авиастроении.

Плотность дюралюминия чуть выше плотности чистого алюминия. Однако его прочность на разрыв составляет от 180 до 450 Н/мм2 (согласно другим источникам, до 800 Н/мм²), то есть до 10 раз превышает прочность на разрыв чистого алюминия, которая составляет всего около 80 Н/мм². Еще один технически очень важный параметр сплава, предел текучести при растяжении, составляет более 250 Н/мм², что также более чем в 8 раз превышает характеристику чистого алюминия (30 Н/мм²). Такая же ситуация наблюдается и с твердостью по Бринелю: 125 у дюралюминия по сравнению с 22 у чистого алюминия. Относительное удлинение при разрыве (22 %) в 3 раза превышает характеристику чистого алюминия (7 %).

Причина более высокой твердости дюралюминия по сравнению с чистым алюминием состоит в том, что через некоторое время после быстрого охлаждения сплава в его основной структуре происходит ограниченное выделение вторичной фазы (интерметаллического соединения CuAl2), процесс, вызывающий значительное повышение прочности сплава. Выделение упрочняющей вторичной фазы может происходить как при комнатной температуре, так и при повышенных температурах (естественное старение – искусственное, или термическое, старение) и достигает своего оптимального уровня через 2 суток.

В остальном закалка алюминиевых сплавов не имеет ничего общего с процессами, происходящими при закалке стали. Ведь после повторного нагрева закаленной стали её прочность снижается, а при повторном нагреве закаленных алюминиевых сплавов она возрастает.

В результате термического упрочнения дюралюминий почти достигает прочности мягких сталей. Для борьбы с более высокой по сравнению с чистым алюминием подверженностью коррозии применяются плакирование чистым алюминием, анодирование или покрытие лаком.