Дюралюминий где используется: Дюралюминий: свойства и применение сплава
alexxlab | 14.05.2023 | 0 | Разное
Дюраль (дюралюминий) — свойства сплавов, сферы применения
Дюраль (дюралюминий) — свойства сплавов, сферы применения
Дюраль (Al Cu) — сокращение от дюралюминий, группа высокопрочных сплавов на основе алюминия 93,5%, с добавками меди 4,5%, магния 1,5% и марганца 0,5%. Плотность сплава 2500-2800 кг/м³. Температура плавления дюралюминия 650 °C. При испытаниях на растяжение типовое значение предела текучести составляет 250 МПа, предела кратковременной прочности 400…500 МПа. Прочностные характеристики зависят от состава и термообработки. Массовая плотность – 2,79 г/см³, интервал температуры плавления 510-640. Линейный коэффициент термического расширения – 23,0 10−6/K. Модуль упругости – 74 000 МПа. Теплопроводность – состояние T4: 134 W/M°C, удельная теплоёмкость 920 Дж/кг°C.
Классификация дюралюминия
Распространённые в Европе сплавы марок «Hiduminium» и «Avional» являются близкими по составу к дюралюминию сплавами других фирм-производителей — High Duty Alloys Ltd. (Великобритания) и Aluminium-Industrie A-G. (Швейцария).
В России дюралюминами называют деформируемые сплавы системы, в которые дополнительно вводят марганец. Типичным дюралюмином является сплав Д1 (состав: 4,3% Cu, 0,6% Mg, 0,6% Mn, остальное — Al), 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, 2021 (во Франции ранее обозначался AU4G или duralumin) и 2117. По международной универсальной классификации группе деформируемых алюминиевых сплавов Al-Cu-Mg присваиваются обозначения от 2000 до 2999.
Виды сплавов дюрали
С учетом способа изготовления и воздействия разной температуры могут изменяться параметры проката.
- Магний и алюминий, марганец и алюминий — при производстве соединения не проходят закалки. Применяются для изготовления герметичных баков, радиаторов для автомобилей, труб для сборки бензопроводов.
Из них изготавливаются строительные материалы. Сплавы хорошо поддаются сварке, пайке, невосприимчивы к образованию ржавчины. Плохо разрезаются. - Марганец, медь и алюминий — сложный конструкционный материал. Основой выступает алюминий, остальные компоненты легирующие. Сплав используется при сборке космических аппаратов, самолетов, скоростных железнодорожных составов. Недостаток — восприимчивость к воздействию влаги.
- Кремний, марганец и алюминий — сплав обладает малым удельным весом, стойкостью к образованию ржавчины.
Из них изготавливаются строительные материалы. Сплавы хорошо поддаются сварке, пайке, невосприимчивы к образованию ржавчины. Плохо разрезаются.При изготовлении последнего вида сплава соединение подвергается дополнительной закалке при температуре 525°C. После этого деталь резко охлаждается в воде до 20°C. Процесс охлаждения занимает 10 суток.
Исходя из конечного назначения продукции состав сплава варьируется для придания материалу разных технических показателей.
В зависимости от перечня технологических приемов в процессе производства выделяют: закаленный, состаренный и анодированный дюраль.
Помимо основных элементов, применяемых для легирования сплавов, в составе дюралей возможно присутствие некоторых примесей. При этом кремний и железо входят в химический состав первичного алюминия, цинк и медь могут попасть при переплавке различных отходов, ряд других компонентов (титан, цирконий, бериллий) вводят специально для изменения технических показателей конечного продукта.
Присутствие железа в составе сплава влечет за собой повышение показателя хрупкости, но в паре с никелем железо заметно улучшает механические свойства материала в условиях обычной и повышенной температуры рабочей среды.
Свойство добавок изменять эксплуатационные показатели сплава требует грамотного и ответственного подхода к подбору компонентов и технологическому процессу производства.
Состав сплавов, % массы
| Сплав | — | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Ni | Zn | Ti | Zr+Ti | Прочие каждого | Прочие сумма |
Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2017A | Min. |
0,20 | / | 3,50 | 0,40 | 0,40 | / | / | / | / | / | / | основа | |
| Max. | 0,80 | 0,70 | 4,50 | 1,00 | 1,00 | 0,10 | / | 0,25 | / | 0,25 | 0,05 | 0,15 | ||
| 2024 | Min. | / | / | 3,80 | 0,30 | 1,20 | / | / | / | / | / | / | / | основа |
| Max. | 0,50 | 0,50 | 4,90 | 0,90 | 1,80 | 0,10 | / | 0,25 | 0,15 | 0,20 | 0,05 | 0,15 |
Физические свойства дюралюминия
Основной особенностью материала является его малый собственный вес при хороших показателях термической устойчивости и отменной прочности.
Температура плавления дюралюминия составляет около 650 градусов по шкале Цельсия. Плотность дюралюминия определена в пределах от 2500 до 2800 кг/см3.
К недостаткам материала в первую очередь относят его подверженность коррозии под воздействием повышенной рабочей температуры или увеличенной нагрузки. Примечательно, что сплав в отличие от металла без примесей пригоден для выполнения точечных сварных работ.
Дюралюминий обладает отменной устойчивостью к длительному воздействию любой агрессивной среды, стоек к износу и разрушению. Физические свойства сплава позволили реализовать на практике технические проекты в сфере авиации и машиностроения, которые были не осуществимы без такого конструкционного материала.
На нашем сайте, в каталоге дюралевого проката, вы можете ознакомится и приобрести следующие виды продукции из дюрали:
org/ItemList”>Сферы применения дюрали
В авиации листы дюрали используют как базовый конструкционный материал. Прокат также используется в космонавтике и других областях машиностроения, для которых необходима минимальная масса конструкции. Плиты применяется при производстве скоростных поездов, и отраслях машиностроения. После отжига сплав становится мягким и гибким как алюминий, при остывании становится твёрдым и жёстким. Прокат упрочняется термообработкой, подвергаются закалке и естественному или искусственному старению.
Характеризуются сочетанием повышенной статической прочности 450-500 МПа при комнатной, и повышенной 150…175 °C.
Квадраты применяют в устройствах летательных аппаратов, для деталей в морском и речном флоте. Используется как декоративный материал для внутренней отделки. Сплав с повышенной пластичностью, применяют как заготовку для обработки методом штамповки, давления либо резки. Повышенная устойчивость к коррозийным образованиям делает возможным применять изделие в экстремальных условиях.
Прутки используют в строительной сфере и машиностроении. Прокат применяется как сырье для изготовления деталей и механизмов. Дюралюминий немагнетический сплав, легок и пластичен с повышенной электропроводностью. Прокат способен сохранять эксплуатационные характеристики при температурных колебаниях, эти достоинства делают прокат востребованными на производствах.
Лента применяется в строительстве жилых и нежилых объектов недвижимости, при отделочных работах и в декоре помещений. Прокат применим как элемент герметизации и соединения швов, популярен в промышленности пищевого направления.
При производстве малогабаритных деталей и сборных конструкций используется проволока. Проволокой пользуются в отраслях промышленности, продукция востребована в машиностроении и мебельной индустрии. Используется как универсальная основа для креплений, применима при изготовлении элементов декора и фурнитуры для мебели, заклепок, пружин, сеток и т.д.
Для изготовления легких, но в тоже время прочных сооружений, возведения фасадов, изготовления элементов декоративной отделки и оборудования для пищевого блока используются трубы. Они применимы при прокладке специализированных трубопроводных систем. Прокат податлив к механической обработке и сварке точечным способом. Благодаря плакировке алюминием чистой марки, повышается уровень коррозийной стойкости. Чтобы увеличить прочность, применяют термическую обработку.
Уголки с повышенной прочностью массово применяются в строительстве при изготовлении строительных, ограждающих и декоративных конструкций. В машиностроении при изготовлении конструкций тяжёлого и скоростного транспорта: самолётов, поездов, кораблей.
Также применяется в топливной энергетике при строительстве промышленных конструкций.
При крепеже изделий и механизмов в строительстве применяется шестигранник. Он используются при создании бурильных труб и конструкций для флота. Из шестигранников производят элементы декора для украшения внутренней части сооружений. Незаменим при изготовлении элементов крепежа и других запчастей для двигателей автомобиля. Применяют при изготовлении болтов, гаек и иной метизной продукции.
Назад в блог статей
Свойства дюралюмина делают его универсальным сплавом при использовании в авиастроении и космической промышленности
Дюралюминий – это собирательное название сплавов на основе меди и алюминия. Свойства дюралюмина (английский вариант названия сплава) зависят от массовой доли как основных ингредиентов, так и легирующих добавок, которые вводятся в состав вещества. Дюралюминий является относительно молодым материалом, который был получен лишь в начале прошлого века в Германии.
Физические свойства дюралюминия
В состав дюралюмина, помимо меди и алюминия, входят такие легирующие добавки, как кремний, железо, марганец, магний, никель, цинк или титан, которые, в зависимости от концентрации, дают сплаву следующие физические свойства:
| № поз. | Наименование физического свойства | Значение физического свойства |
|---|---|---|
| № поз. | Наименование физического свойства | Значение физического свойства |
| 1 | Агрегатное состояние материала | Твердое, при переплавке – жидкое |
| 2 | Оттенки | Белый, с серебряным блеском |
| 3 | Плотность металла, кг/м3 | 2700 – 2800 – один из самых легких металлов, широко используется в авиастроении и космической промышленности |
| 4 | Предел прочности на растяжение, МПа | 390 – 440. Относится к группе высокопрочных легких сплавов |
| 5 | t плавления, оС | 500 – 640 |
| 6 | t кипения, оС | 2400 – 2500 |
| 7 | Модуль упругости, МПа | 7,3 – 7,4 * 104 |
| 8 | Значение теплопроводности, Вт/(м*оС) | 120 – 134 |
| 9 | Предел упругости, МПа | 260 – 300. Металл хорошо поддается холодной деформации без снижения эксплуатационных качеств |
| 10 | Показатель удельной теплоемкости, Дж/(кг*оС) | 850 – 900 |
| 11 | Значение электропроводимости сплава | 95 – 105 |
| 12 | Относительный коэффициент пластичности | До 50% может прокатываться в тонкие проволоки или фольгу |
| 13 | Наличие металлического блеска | Да, при отсутствии оксидной пленки |
| 14 | Наличие металлического звона | Да, ярко выраженный, низкочастотный |
| 15 | Наличие запаха | Нет |
Каждый год химики в металлургической отрасли работают над созданием новых сплавов из дюралюмина, свойства которых постоянно улучшаются.
Данная таблица характеризует физические свойства материала за последние 10 лет.
Химические свойства дюралюминия
Современный дюралюминий содержит до 93% чистого алюминия, от 4% до 5% меди, а также от 2% до 3% легирующих компонентов, перечисленных выше. Изменение концентрации добавок в составе сплава позволяет достигнуть следующих свойств:
- При добавлении в состав марганца увеличиваются прочностные и пластические свойства сплава, повышается показатель свариваемости, но материал остается подверженным образованию коррозии и требует дополнительной обработки.
- При введении в качестве легирующей добавки кремния достигается максимальная защита от коррозии. Сплавы на основе Si называются авиалями.
Благодаря улучшенным физико-химическим свойствам дюралюмин, помимо авиа и ракетостроения, широко используется при изготовлении деталей станков и высокоточного оборудования, для производства посуды, дверных ручек, крепежных элементов и других бытовых изделий.
Последние десятилетия известные автогиганты активно внедряют материал для создания кузовов автомобилей премиального класса. При изготовлении конфет и других продуктов пищевой промышленности применяется фольга из дюралюминия.
Alloy Duralumin — использование, свойства и преимущества
19 декабря 2022 г. 19 декабря 2022 г. | 11:32
Сплав дюралюминий — это сплав на основе алюминия, который использовался при строительстве многих важных конструкций, от самолетов до мостов. Но почему алюминий? Что делает этот конкретный металл столь важным для строительства прочных и долговечных конструкций? Давайте рассмотрим, почему сплав дюралюминия так популярен среди архитекторов и инженеров.
Что такое сплав дюралюминия?
Сплав дюралюминия представляет собой сплав на основе алюминия, состоящий в основном из алюминия (94,4%), меди (4%), магния (0,5%) и следовых количеств марганца и кремния.
Сочетание этих элементов создает прочный и легкий металл, который можно использовать при строительстве многих важных конструкций, от лодок и автомобилей до каркасов самолетов и мостов.
Свойства сплава дюралюминия
Сплав Дюралюминий — невероятно прочный и легкий материал, который нашел применение во многих областях. Как класс легированных металлов, он содержит алюминий (95-98% Al), медь (4-5% Cu), небольшое количество магния и других элементов. Использование дюралюминия широко распространено в аэрокосмической промышленности из-за его легкости и превосходной прочности, что значительно увеличивает топливную экономичность самолета. Он также обладает превосходной коррозионной стойкостью и легко формуется и сваривается, что делает его идеальным для современных конструкций самолетов. Кроме того, дюралюминий дешевле, чем большинство других высокопрочных сплавов, что означает, что он предлагает производительность по доступной цене. Его универсальность и долговечность обеспечили его использование в конструкционных компонентах в самых разных отраслях, от ремонта автомобилей до производства военной техники.
Слава замечательным свойствам сплава дюралюминия!
Сплав дюралюминия использует
Сплав дюралюминия представляет собой уникальную смесь алюминия, меди, марганца и магния, которая используется в различных отраслях промышленности. Дюралюминий широко используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности благодаря своей прочности, пластичности и коррозионной стойкости. Его хвалят за его легкие характеристики, которые делают его идеальным материалом для авиастроения; Между тем, его прочная природа делает его идеальным выбором для автомобильных деталей, таких как коленчатые валы и рычаги подвески на узлах коробки передач. В то время как многие сплавы могут привести к ухудшению качества продукции из-за изменения их состава с течением времени, при правильном уходе исключительные свойства дюралюминия сохраняют свой блеск даже после многих лет использования.
- самолет.
- автомобилей.
- кораблей.
- корпус.
- мостов.
- техника.
Преимущества использования алюминия в сплаве дюралюминия
Алюминий является самым распространенным металлом на земле, что делает его отличным выбором для использования в сплаве дюралюминия. Он легкий, но чрезвычайно прочный, что означает, что он может выдерживать большие нагрузки без ущерба для собственной структурной целостности. Его коррозионно-стойкие свойства делают его идеальным для использования в суровых условиях, когда другие материалы могут не выдерживать таких же нагрузок с течением времени. Кроме того, ковкость алюминия позволяет легко придавать ему сложные формы, что делает его отличным выбором для сложных конструкций, требующих прецизионной точности. Наконец, алюминий обладает отличной теплопроводностью, а это означает, что он может быстро и равномерно рассеивать тепло, что необходимо при строительстве конструкций, выделяющих много тепла, таких как двигатели или турбины.
Заключение
Сплав дюралюминия — невероятно универсальный материал, обладающий прочностью и долговечностью в отличие от любого другого металла.
Благодаря сочетанию малого веса и высокой прочности, коррозионной стойкости, пластичности и отличной теплопроводности легко понять, почему так много инженеров полагаются на этот специальный сплав при строительстве своих самых важных проектов. Независимо от того, строите ли вы автомобильный двигатель или раму самолета, дюралюминиевый сплав обладает всеми характеристиками, необходимыми для обеспечения успеха вашего проекта!
Абхишек Модак
Абхишек — опытный блогер и отраслевой эксперт, который делится своими взглядами и знаниями по различным темам. Своими исследованиями Абхишек предлагает ценные идеи и советы профессионалам и энтузиастам. Подпишитесь на него, чтобы получить экспертные советы о последних тенденциях и разработках в металлургической промышленности.
Почему дюралюминий используется в самолетах?
“Большие самолеты” в основном относятся к транспортным самолетам с полной взлетной массой более 100 т, в том числе большим транспортным самолетам военного и гражданского назначения, а также магистральным авиалайнерам вместимостью более 150 мест.
Алюминиевые сплавы имеют низкую плотность, высокую удельную прочность, сильную коррозионную стойкость и легкую теплопроводность. Он имеет ряд преимуществ, таких как хорошая пластичность и производительность обработки, низкая стоимость и т. д., и всегда был основным материалом для конструкции больших самолетов в авиации.
Традиционные алюминиевые сплавы для крупных авиационных сооружений в основном высокопрочные серии 2000 (2024, 2224, 2324, 2424, 2524 и т. Д.) И ультра-высокая прочная серия ( Matweb Aluminum 7075 , 7475 Series ( Matweb Aluminum 7075 , 7475. , 7050, 7150, 7055, 7085 и т. д.) После 1980-х годов, несмотря на наличие алюминиево-литиевого сплава, алюминиевого сплава быстрого затвердевания, композитных материалов, традиционные алюминиевые сплавы 2000 и 7000 по-прежнему демонстрируют высокую жизнеспособность.
7075 алюминиевый сплав представляет собой высокопрочный термообрабатываемый ковкий сплав, разработанный Alcoa в 1943.
Сплав содержит в качестве упрочнителей цинк, магний, хром и медь, а также небольшое количество железа, кремния, марганца и титана. Al-7075 намного прочнее углеродистой стали после термической обработки. Обычными сплавами являются 7075-T6, T651, T7351, T73, T76, T7651, O, W, W51 и т. д.
Успех алюминия 7150-T77 не только соответствует требованиям к коррозионным характеристикам, но и не жертвует прочность сплава. Позже, изменив состав сплава, уменьшив содержание примесных элементов, таких как Fe и Si, и улучшив производственный процесс, Alcoa разработала сверхвысокопрочный лист 7055-T77 и сверхвысокую усталостную прочность 2524-T3.
2024 авиационный алюминиевый сплав представляет собой типичный твердый алюминиевый сплав в системе алюминий-медь-магний, состав которого более эффективен. Каковы свойства al 2024 ? Он обладает высокой прочностью и определенной термостойкостью и может использоваться в качестве рабочей части при температурах ниже 150 градусов. После термообработки алюминиевый сплав 2024 подвергается обработке на твердый раствор для получения относительно высокой прочности на сжатие и пластичности.