Дюраль что это такое

Дюраль

Дюралюми́ний — Торговая марка одного из первых упрочняемых старением алюминиевых сплавов. Основными легирующими элементами являются медь (4,4% массы), магний (1,5%) и марганец (0,5%). Типовое значение предела текучести составляет 450 МПа, однако зависит от состава и термообработки.

Содержание

Названия

Фирменное название дюра́ль (Dural®) в русском языке стало по преимуществу разговорным и профессионально-жаргонным. Иногда встречаются также старая (основная до 1940-х) форма дуралюми́ний и англизированные варианты дуралюми́н, дюралюми́н, крайне редко также дура́ль. Название происходит от немецкого города Дюрен, нем. Düren , где в 1909 году было начато его промышленное производство [1] .

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% меди после резкого охлаждения (температура закалки 500°С), находясь при комнатной температуре в течение 4-5 суток постепенно становится более твердым 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 старение алюминиевых сплавов, позволило повысить прочность дюралюминия до 350-370 МПа по сравнению с 70-80 МПа у чистого алюминия [2] . Распространённые в Европе (Швейцария и Великобритания) алюминиевые сплавы марок Avional и Hiduminium – являются близкими дюралюминию по составу сплавами других производителей.

Свойства и применение

Первое применение дюралюминия – изготовление каркаса дирижаблей жесткой конструкции, с 1911 года широкое применение. Состав сплава и термообработка в годы войны были засекречены. Благодаря высокой удельной прочности дюралюминий начиная с 1920-х годов становится важнейшим конструкционным материалом в самолётостроении.

Плотность сплава 2500—2800 кг/м³, температура плавления около 650 °C. Сплав широко применяется в авиастроении, при производстве скоростных поездов (например поездов Синкансен) и во многих других отраслях машиностроения (так как отличается существенно большей твердостью, чем чистый алюминий).

После отжига (нагрева до температуры около 500°C и охлаждения) становится мягким и гибким (как алюминий). После старения (естественного — при 20°C — несколько суток, искусственного — при повышенной температуре — несколько часов) становится твёрдым и жёстким.

В настоящее время сплавы алюминий — медь — магний с добавками марганца — известны под общим названием дюралюмины. В их число входят сплавы следующих марок: Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1. Дюралюмины упрочняются термообработкой; подвергаются, как правило, закалке и естественному старению. Характеризуются сочетанием высокой статической прочности (до 450—500 МПа) при комнатной и повышенной (до 150—175°С) температурах, высоких усталостной прочности и вязкости разрушения [3] . Недостаток дюралюминов низкая коррозионная стойкость, изделия требуют тщательной защиты от коррозии. Листы дюралюминов, как правило, плакируют чистым алюминием.

Дюралевый прокат и изделия из дюраля. Особенности и применение

Дюралюминий – сплав на основе алюминия, обладающий повышенными показателями прочности и износоустойчивости при небольшом весе.

Листы дюралевые общего назначения, рифленые, перфорированные в отрезках или рулонах по доступным ценам.

Большой выбор плит из деформируемых дюралевых сплавов Д16, Д16Т, Д16Б, Д16ЧТ, Д16АТ и Д16БТ оптом и в розницу.

Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку дюралюминия в любой регион России.

Закупка дюралевого проката у крупных поставщиков имеет ряд преимуществ:

• широкая география поставок;
• опт и розница;
• востребованные типоразмеры;
• персональный подход к клиентам.

Ознакомиться на примере
компании «МетПромСтар».

Дюраль, или дюралюминий, находит применение в самых разных сферах промышленности. Он представляет собой многофункциональный композитный материал на основе алюминия с небольшими добавками меди (4,4% массы), магния (1,5%) и марганца (0,5%). Иногда в состав входит незначительное количество железа.

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.

Дю­ра­лю­ми­ний мо­жет обес­пе­чи­вать вы­со­кие ме­ха­ни­чес­кие свойст­ва, что по проч­нос­ти и дол­го­веч­нос­ти при­бли­жа­ет его к уг­ле­ро­дис­той ста­ли. Имен­но со­че­та­ние та­ких ка­честв с ма­лым удель­ным ве­сом де­ла­ет дю­раль уни­каль­ным и востре­бо­ван­ным ма­те­ри­а­лом. Но он тре­бу­ет осо­бой об­ра­бот­ки для за­щи­ты от кор­ро­зии. Наиболь­шее рас­прост­ра­не­ние по­лу­чи­ли пла­ки­ро­ва­ние (по­кры­тие лис­тов тон­ким сло­ем чис­то­го алю­ми­ния) и элек­тро­хи­ми­чес­кое ок­си­ди­ро­ва­ние (ано­ди­ро­ва­ние).

Сплав Д16т

Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация.

Д16т – один из самых востребованных дюралюминиевых сплавов в судостроительной, авиационной и космической промышленности. Главное его преимущество заключается в том, что получаемый из него металлопрокат обладает:

• стабильной структурой;
• высокими прочностными характеристиками;
• в 3 раза более легким весом, чем стальные изделия;
• повышенным сопротивлением микроскопической деформации в процессе эксплуатации;
• хорошей механической обрабатываемостью на токарных и фрезеровочных станках, уступая лишь некоторым другим алюминиевым сплавам.

В связи с этим, изделия не требует дополнительной термообработки и позволяет избежать такой распространенной проблемы, как уменьшение размеров заготовок после естественной или искусственной закалки, которая характерна для изделий, выполненных из сплава Д16.

Сплав д16т: расшифровка марки

Химический состав дюралюминия Д16Т строго регламентируется ГОСТом 4784-97 и расшифровывается следующим образом:

• Д – дюралюминий;
• 16 – номер сплава в серии;
• Т – закаленный и естественно состаренный.

Дюралюминий Д16Т относится к алюминиевым сплавам системы Al-Сu-Mg, легируемым марганцем. Большую его часть составляет алюминий – до 94,7%, остальное приходится на медь, магний и другие примеси. Марганец увеличивает коррозийную стойкость сплава и улучшения его механические свойства, хотя и не образует с алюминием общих упрочняющих фаз, а лишь дисперсные частицы состава Al12Mn2Cu.

Негативно на характеристики д16т влияют включения железа, которое не растворяется в алюминии. Феррум кристаллизуется в дюралюминиевом сплаве в виде грубых пластин, существенно снижая его прочностные и пластичные параметры. Кроме того, примеси железа связывают медь, в результате чего уменьшается прочность сплава, достигающих максимальных значений после естественного старения. В связи с этим, его содержание в дюралюминии очень жестко ограничивается ГОСТом и не должно превышать массовой доли – 0,5-0,7%.

На западе существует аналог сплава Д16Т, плотность которого также равна 2,78 г/ кв. см., но маркируемого по-другому – 2024 т3511.

Термообработка сплава д16т

Дюралюминий Д16Т подвергается дополнительной обработке для улучшения его эксплуатационных качеств:

1. В первую очередь проводится температурная закалка при 495-505 градусах. При более высоких температурах происходит пережог алюминия, приводящий к резкому снижению качественных характеристик сплава.
2. Во-вторых, дюралюминий закаливается в холодной воде, причем большое влияние имеет температура охлаждающей воды. Самый оптимальный диапазон, при котором сплав достигает максимального сопротивления к межкристаллитной коррозии и питингу – 250-350 градусов.
3. И в последнюю очередь дюралюминиевый сплав Д16Т подвергается естественному старению, которое проводится при комнатной температуре в течение 4-5 дней.

В результате после закалки и старения материал приобретает твердость, равную 125-130 НВ, которая является максимальной среди всех известных дюралюминов.

Сферы применения проката Д16Т

Ввиду высокой прочности, твердости и легкости, сплав Д16Т используется для изготовления различного металлопроката. Он востребован в различных промышленных областях:

• в конструкциях самолетов и судов и космических аппаратов;
• для изготовления деталей для машин и станков;
• для производства обшивки и лонжеронов автомобилей, самолетов, вертолетов;
• для изготовления дорожных знаков и уличных табличек.

Незаменимы трубы Д16Т при производстве нефтяного сортамента. Эксплуатационные колонны, собранные них способны обеспечить бесперебойную эксплуатацию скважины в течение 8 лет.

В отличие от стального трубного проката, дюралюминиевые трубы пластичны, легки в транспортировке, прочны и имеют гладкую поверхность. Единственный минус труб Д16Т – склонность к коррозии при длительных нагревах, в агрессивной кислой или газовой среде. Однако, данная проблема успешно решается с помощью неорганических ингибиторов, которые создают на поверхности труб толстую оксидную пленку и снижают их чувствительность к межкристаллитному разрушению.

Дюралюминий

Дюралюми́н, дюралюминий, дюраль — собирательное обозначение группы высокопрочных сплавов на основе алюминия (алюминиевый сплав) с добавками меди, магния и марганца. Название сплава происходит от торговой марки Dural (фр. dur — твёрдый) — коммерческого обозначения одного из первых упрочняемых термообработкой и последующим старением алюминиевых сплавов. Основными легирующими элементами в нём являлись медь (4,5 % массы), магний (1,5 %) и марганец (0,5 %); остальное — алюминий (93,5 %). При испытаниях на растяжение типовое значение предела текучести дюралюминов составляет порядка 250 МПа , предела кратковременной прочности 400…500 МПа , однако прочностные характеристики конкретного сплава зависят от его состава и, в особенности, от термообработки.

Содержание

Названия

Название сплава пришло в Россию из Германии в первое десятилетие XX века (нем. Duraluminium ) и в русском языке стало общим обозначением для целой группы сплавов на основе алюминия, легированного добавками меди, магния и марганца [1] . Иногда встречаются также старая (основная до 1940‑х годов) форма «дуралюми́ний» и англизированный вариант «дюралюми́н». Название происходит от немецкого города Дюрен (нем. Düren ), где в 1909 году было начато промышленное производство сплава [2] .

Дюралюминий разработан немецким инженером-металлургом Альфредом Вильмом (Alfred Wilm), сотрудником металлургического завода «Dürener Metallwerke AG». В 1903 году Вильм установил, что сплав алюминия с добавкой 4 % 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. В 1909 году Альфред Вильм подал заявку на патент «Способ улучшения сплавов алюминия, содержащих магний» [3] . Вскоре лицензии на способ были приобретены компанией «Dürener Metallwerken», которая вышла на рынок с продуктом под маркой «дуралюминий» (нем. duraluminium ) [4] . Состав патентованного дюралюминия, выпускаемого на заводе «Dürener Metallwerken»: 3,5-5,5 % Cu; 0,5-0,8 % Mg; 0,6 % Mn.

На международной выставке дирижаблей, проходившей во Франкфурте в 1909 году, новый сплав получил третью премию. В 1910 году на выставке дирижаблей в Петербурге Вильм получил Большую серебряную медаль за лучший материал для дирижаблей, а также Большую золотую медаль за «достижения в области военной техники».

Обнаруженное Вильмом явление старения алюминиевых сплавов позволило повысить прочность дюралюминия до 350-370 МПа по сравнению с 70-80 МПа у чистого алюминия [5] .

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 СССР/России дюралюминами называют деформируемые сплавы системы Al-Cu-Mg, 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, 2017 (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.