Виробництво та застосування дюралюмінієвого прокату

Дюраль та продукція з дюралі

Серед алюмінієвих сплавів дюраль займає провідне місце завдяки своїм споживчим властивостям, що робить метал практично незамінним у багатьох сферах життя. Винайдений на початку минулого століття німецьким інженером-металургом Альфредом Вільмом, сплав отримав свою назву за аналогією з містом Дюрен, де було здійснено перший промисловий випуск нового металу. Дюралюміній, отриманий дослідним шляхом із комбінації чистого алюмінію та кількох добавок, став першим металом, який зміцнювали за допомогою штучного старіння. Практика використання нового алюмінієвого сплаву вже на початку показала широкі можливості цього матеріалу, який за сторічну історію свого існування став максимально затребуваним у промислових галузях, будівництві та комунальному господарстві.

Основні компоненти сплаву

Всі свої переваги дюралюміній отримав при поєднанні кількох компонентів:

алюміній є основою дюралю;

домішки алюмінію – кремній та залізо;

мідь займає до 4,5% від загальної маси;

марганець становить трохи більше 0,5%;

магній досягає 1,5% у структурі сплаву.

Алюміній відрізняється невисокою щільністю, що робить його майже втричі легшим за залізо, тому сріблястий метал такий популярний в авіаційній галузі. Безперечними плюсами алюмінію є хороша електро- та теплопровідність, а також висока опірність впливу азотної та органічних кислот. Швидке окислення алюмінію, на відміну заліза, не призводить до корозійних руйнувань, оскільки тонка окисна плівка перешкоджає проникненню кисню всередину.

Незвичайна пластичність дозволяє виготовляти найтонші алюмінієві листи, що мають біологічну безпеку ізастосовувані для пакування ліків та продуктів. Поряд з безліччю позитивних властивостей, алюміній не дуже міцний на розрив і дає високу усадку за лінійними параметрами. З метою посилення корисних якостей та нівелювання негативних властивостей до алюмінію додають різні легуючі компоненти, що дозволяють виплавляти дюраль. Добавки до чистого алюмінію посилюють його міцність та розширюють можливості його обробки.

Якості дюралюмінію

Завдяки добавкам та спеціальній обробці, дюраль має комплекс покращених якостей:

висока механічна міцність, порівнянна з окремими сортовими сталями;

досить висока температура плавлення (щонайменше 650 градусів);

покращена завдяки доданню міді електропровідність;

легкість механічної обробки;

хороша деформація при прокатці (як холодним, так і гарячим способом) та куванні.

Збільшення міцності знижує пластичність дюралюмінію, роблячи його крихким, а також зменшує його антикорозійні якості, тому розроблено кілька марок дюралю з різними величинами міцності та опірності агресивним середовищам.

Особливості виробництва дюралю

Виготовлення дюралю проходить у кілька етапів, що забезпечують у результаті необхідний набір властивостей матеріалу. Послідовне сплавлення технічного алюмінію з необхідними добавками дозволяє отримати первинний дюралюміній, який зазнає термічного відпалу на рівні 500 градусів, що дає достатню гнучкість і м'якість. Щоб підвищити механічну міцність, дюраль гартують старінням у природних умовах або високотемпературним методом. Старіння при 20 градусах займає кілька діб, але дає оптимальне поєднання якостей матеріалу в порівнянні з більш швидким загартуванням при невеликому.нагрівання протягом кількох годин. Підвищити антикорозійні якості допомагає двостороннє плакування алюмінієвих виробів чистим алюмінієм.

Найбільшого поширення набули виготовлені з дюралюмінію конструкційні та інші матеріали:

листи різної товщини та жорсткості, включаючи фольгу;

рифлені та перфоровані листи;

плити із дюралю;

тонко- та товстостінні труби;

електропроводи різного перерізу;

алюмінієві прутки та кола.

Сфера застосування металу

Дюралюміній знаходить застосування практично у всіх сферах, але основним його призначенням вважається забезпечення потреб космічного та авіаційного машинобудування конструкційними матеріалами та окремими деталями. Другий за значимістю напрямок – труби, що використовуються в газовій галузі та ЖКГ. Дюралева фольга незамінна в електротехніці, а також фармацевтичному та харчовому виробництвах. Листові матеріали використовуються в суднобудуванні та будівництві як облицювальні та конструкційні елементи. Кола з дюралюмінію затребувані у буровій галузі, на флоті та в деяких видах авіаційної техніки.

Перфоровані та рифлені листи служать анітіковзною основою у виробничих приміщеннях, а алюмінієві плити можуть використовуватися для внутрішніх корабельних перегородок. Прутки з дюралю йдуть на виробництво гайок та болтів, інших дрібних кріпильних деталей. Широко використовуються дроти з дюралюмінію, які не поступаються електропровідністю мідним, але при цьому мають меншу вагу і вартість. Литі та ковані вироби використовують як окремі елементи авіаційних механізмів. Дюралеві листи різних типів мають велике поширення у транспортному машинобудуванні, включаючи автомобілі та автобуси, залізничні вагони та тепловози.Використовують дюралюміній та в побуті для облицювання фасадів дачних будинків, приготування та зберігання їжі.