Дюралюминий как один из самых распространенных видов сплавов

ГУО «Березовская базовая школа имени А.Н. Заставного

«Дюралюминий»

Одним из часто используемых сплавов является дюралюминий

Подготовила учащаяся 9 класса

Денисюк Дарья

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ДЮРАЛЮМИНИЯ

Уникальные свойства соединения были обнаружены в 1903 г. немецким инженером, работавшим в немецком г. Дюрен. От названия города произошел термин «дюралюминий». Получившийся сплав металлов отличался повышенной прочностью и небольшим весом, а также другими полезными свойствами.

В 1911 г. на выставке в Санкт-Петербурге дюраль получил серебряную медаль как один из лучших материалов для создания летательных аппаратов.

Наиболее востребованным этот металл стал во время Великой Отечественной войны. Из него изготавливали детали для оружия, самолетов и танков.

Что можно сказать об ИСТОРИи ОТКРЫТИЯ ДЮРАЛЮМИНИЯ?

Уникальные свойства соединения были обнаружены в тысяча девятьсот третьем году немецким инженером, работавшим в немецком городе Дюрен. От названия города произошел термин «дюралюминий». Получившийся сплав металлов отличался повышенной прочностью и небольшим весом, а также другими полезными свойствами.

В тысяча девятьсот одиннадцатом году на выставке в Санкт-Петербурге дюраль получил серебряную медаль как один из лучших материалов для создания летательных аппаратов.

Наиболее востребованным этот металл стал во время Великой Отечественной войны. Из него изготавливали детали для оружия, самолетов и танков.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Для получения дюралюминия сначала смешивают шихту — гранулы различных металлов, которые будут сплавляться в единый состав. Затем смесь нагревают до температуры +500°C и резко охлаждают водой или селитрой до комнатной температуры — закаливают.

.

Промышленное получение дюралюминия основано на использовании электричества огромной мощности.

После этого в большинстве случаев производят т. н. «искусственное старение» полученного сплава. Эта операция заключается в дополнительной выдержке металла при повышенной температуре в течение длительного времени, например, при +150…+200°С в течение 2 часов (все условия зависят от марки соединения и требуемых качеств). Процесс старения проводят для приобретения дюралюминием особой прочности. Без него сплав характеризуется мягкостью, податливостью.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА: Для получения дюралюминия сначала смешивают шихту — гранулы различных металлов, которые будут сплавляться в единый состав. Затем смесь нагревают до температуры плюс пятьсот градусов Цельсии и резко охлаждают водой или селитрой до комнатной температуры — закаливают.

После этого в большинстве случаев производят т. н. «искусственное старение» полученного сплава. Эта операция заключается в дополнительной выдержке металла при повышенной температуре в течение длительного времени, например, при плюс ста пятидесяти – двухстах градусах в течение двух часов (все условия зависят от марки соединения и требуемых качеств). Процесс старения проводят для приобретения дюралюминием особой прочности. Без него сплав характеризуется мягкостью, податливостью.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Для получения дюралюминия сначала смешивают шихту — гранулы различных металлов, которые будут сплавляться в единый состав. Затем смесь нагревают до температуры +500°C и резко охлаждают водой или селитрой до комнатной температуры — закаливают.

Промышленное получение дюралюминия основано на использовании электричества огромной мощности.

После этого в большинстве случаев производят т. н. «искусственное старение» полученного сплава. Эта операция заключается в дополнительной выдержке металла при повышенной температуре в течение длительного времени, например, при +150…+200°С в течение 2 часов (все условия зависят от марки соединения и требуемых качеств). Процесс старения проводят для приобретения дюралюминием особой прочности. Без него сплав характеризуется мягкостью, податливостью.

ДЮРАЛЮМИНИЙ: СОСТАВ

Основная часть сплава — алюминий. Доля этой составляющей может доходить до 94% от общей массы. Следующий компонент, присутствующий чаще других — медь. Вес остальных добавок — марганца, магния, железа и других — невелика.

Пример состава часто применяемого дюралюминия марки Д16:

• алюминий — 93-94%;
• медь — 3,8-4,9%;
• легирующие сплавы — 1,5-2%.

Основная часть сплава — алюминий. Доля этой составляющей может доходить до девяноста четырех процентов от общей массы. Следующий компонент, присутствующий чаще других — медь. Вес остальных добавок — марганца, магния, железа и других — невелика.

Пример состава часто применяемого дюралюминия марки дэ шестнадцать: алюминий —от девяноста трех до девяноста четырех процентов;

медь — от трех целых восемь десятых до четырех целых девяти десятых процента;

легирующие сплавы —от одной целой пяти десятых до двух процентов

СВОЙСТВА ДЮРАЛЮМИНИЯ

Отличные свойства дюралюминия делают его пригодным для применения во многих сферах производства, изготовления деталей, изоляции.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

Отличительное свойство дюралюминия представляет легкость его производства. Этот сплав можно сделать даже в бытовых условиях: например, в гараже. Его не нужно нагревать до экстремальных температур. Благодаря несложной технологии изготовления этот металл относительно дешевый.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ

Особенностью дюралюминия является его легкость при повышенной прочности и термоустойчивости. Так, удельный вес этого металла составляет 2,8 г/м³, тогда как у стали этот показатель равен 8 г/м³. Температура плавления дюралюминия — +500°С.

СВОЙСТВА ДЮРАЛЮМИНИЯ

Отличные свойства дюралюминия делают его пригодным для применения во многих сферах производства, изготовления деталей, изоляции.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ это его легкость при повышенной прочности и термоустойчивости. Так, удельный вес этого металла составляет две целых восемь десятых грамм на метр кубический, тогда как у стали этот показатель равен восьми граммам на метр кубический. Температура плавления дюралюминия — плюс пятьсот градусов цельсии.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ особенности позволяют легко его получить. Этот сплав можно сделать даже в бытовых условиях: например, в гараже. Его не нужно нагревать до экстремальных температур. Благодаря несложной технологии изготовления этот металл относительно дешевый.

Недостатком сплава является повышенная склонность к коррозии в результате воздействия повышенной температуры или нагрузки.

Недостатком сплава является повышенная склонность к коррозии в результате воздействия повышенной температуры или нагрузки.

РАЗНОВИДНОСТИ СПЛАВОВ

В зависимости от области применения и необходимости приобретения нужных характеристик в сплав добавляют различные вещества.

Все типы дюраля можно разделить на:

• закаленные, имеющие в составе обозначения букву «Т»;
• прошедшие этап искусственного старения — в обозначении стоит «Т1»;
• анодированные — с буквой «А» в названии марки.

В зависимости от формулы и термообработки меняются свойства соединений. Широко применяются сплавы:

• Алюминий+медь+магний с добавками марганца. Примерами могут служить сплавы марок Д1, Д16. Эти соединения называют «дюралюмин». Они не защищены от коррозии и требуют дополнительного покрытия.
• Алюминий+магний или марганец . Помимо устойчивости к коррозии, такой состав позволяет производить сварку. Сплав называется «магналий».
• Алюминий+магний+кремний . Материал защищен от коррозии. Его используют при повышенной влажности, в условиях прохождения электрического тока. Он называется «авиаль».

РАЗНОВИДНОСТИ СПЛАВОВ: В зависимости от области применения и необходимости приобретения нужных характеристик в сплав добавляют различные вещества.

Все типы дюраля можно разделить на: закаленные, имеющие в составе обозначения букву «тэ»;

прошедшие этап искусственного старения — в обозначении стоит «тэ один»;

анодированные — с буквой «А» в названии марки.

В зависимости от формулы и термообработки меняются свойства соединений. Широко применяются сплавы:

Алюминий+медь+магний с добавками марганца. Примерами могут служить сплавы марок дэ один и дэ шестнадцать. Эти соединения называют «дюралюмин». Они не защищены от коррозии и требуют дополнительного покрытия.

Алюминий+магний или марганец. Помимо устойчивости к коррозии, такой состав позволяет производить сварку. Сплав называется «магналий».

Алюминий+магний+кремний. Материал защищен от коррозии. Его используют при повышенной влажности, в условиях прохождения электрического тока. Он называется «авиаль».

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Из дюралюминия делают листы, прутки, плиты, проволоку. Эти материалы используют для изготовления различных деталей.

Основные области применения:

• Авиатехника . Важным направлением является применение дюраля в самолетостроении и постройке других летательных аппаратов — космических ракет, дирижаблей. Из этого состава делают обшивку, детали рулевой тяги, силовые элементы и т.п.
• Строительство . В этой отрасли широко используются листы, трубы, уголки и пр.
• Автомобилестроение. Из сплава изготавливают кузова, радиаторы и другие детали.
• Буровая промышленность . Из дюралюминия делают круги, буры и пр.

Дюралюминий часто используется в быту, например, в виде фольги для выпечки или обертки конфет.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ: из дюралюминия делают листы, прутки, плиты, проволоку. Эти материалы используют для изготовления различных деталей.

Основные области применения:

Авиатехника: важным направлением является применение дюраля в самолетостроении и постройке других летательных аппаратов — космических ракет, дирижаблей. Из этого состава делают обшивку, детали рулевой тяги, силовые элементы и т.п.

Строительство: в этой отрасли широко используются листы, трубы, уголки и прочее.

Автомобилестроение: из сплава изготавливают кузова, радиаторы и другие детали.

Буровая промышленность: из дюралюминия делают круги, буры и прочее.

Дюралюминий часто используется в быту, например, в виде фольги для выпечки или обертки конфет.

ОТЛИЧИЕ ДЮРАЛЮМИНИЯ ОТ АЛЮМИНИЯ

Дюраль имеет характерный серый цвет. Но его основные отличия от алюминия — отсутствие пластичности, твердость и хрупкость. Сплав невозможно согнуть, сделать вмятину. Стружка из дюраля хрупкая и ломкая. Поцарапать его легко, при рассмотрении повреждения видна мелкокристаллическая структура материала.

Более точно вид металла можно определить, капнув на него едким натрием. Если через 10 минут пятно потемнело — это дюралюминий.

Как же ОТЛИЧИть ДЮРАЛЮМИНИй ОТ АЛЮМИНИЯ?

Дюраль имеет характерный серый цвет. Но его основные отличия от алюминия — отсутствие пластичности, твердость и хрупкость. Сплав невозможно согнуть, сделать вмятину. Стружка из дюраля хрупкая и ломкая. Поцарапать его легко, при рассмотрении повреждения видна мелкокристаллическая структура материала.

Более точно вид металла можно определить, капнув на него едким натрием. Если через десять минут пятно потемнело значит это дюралюминий.

ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Считается, что изделия из дюралюминия безвредны для человека. Однако применение этого материала для постоянного контакта с пищей зависит от марки сплава. В ГОСТ 4784-97 указано, что в этом случае массовая доля свинца должна быть не более 0,15%, а мышьяка не выше 0,015%.

ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Считается, что изделия из дюралюминия безвредны для человека. Однако применение этого материала для постоянного контакта с пищей зависит от марки сплава. В ГОСТе четыре тысячи семьсот восемьдесят четыре - девяноста семь указано, что в этом случае массовая доля свинца должна быть не более ноль целых пятнадцать сотых процента, а мышьяка не выше ноль целых пятнадцать тысячных процента.

Важным свойством дюраля является высокая термостойкость, что способствует его применению при производстве радиаторов.