Дюралюминием или дюралем называют группу сверхпрочных сплавов на основе алюминия и легированных добавок − меди, магния и марганца. Прочность таким сплавам придают термообработка и последующее естественное старение − изменение свойств материала без нарушения микроструктуры. Почему именно эти металлосплавы спровоцировали резкий скачок в развитии авиастроения и по-прежнему остаются незаменимыми, читайте в этой статье.
Рейс в прошлое, или Немного из истории
Производство алюминия для советских воздушных сил начало стремительно развиваться на рубеже 20−30-х гг. прошлого века. В Санкт-Петербурге, тогда Ленинграде, была создана мощнейшая металлургическая база производства нового и важного для развития авиастроения материала − алюминиевых сплавов, дюралей. Применение таких сплавов позволило создавать легкие, но прочные самолеты, экономить на их лакокрасочном покрытии и улучшить эксплуатационные характеристики летательных аппаратов. Внедрение новой технологии спровоцировало резкий скачок в развитии отечественной авиации.
Состав и свойства дюралей
Базовый состав дюралей включает алюминий, медь, магний и марганец. В составе металлосплавов могут присутствовать и другие добавки − кремний, никель, бериллий, литий, хром, цирконий.
Количество добавок влияет на свойства дюралюминия, но он всегда остается:
- Прочным. Прочность алюминия в чистом виде − до 80 МПа, прочность дюралюминия под стандартными нагрузками достигает 300 МПа, а под временными − 500 МПа, как у некоторых марок стали. Именно поэтому дюралюминий стал востребованным материалом во многих промышленных отраслях.
- Устойчивым к высоким температурам. Плавление начинается только при +650 °C.
- Проводниковым. Сплав обладает повышенной электропроводностью благодаря присутствию в составе меди.
- Пластичным. Дюралюминий меняет форму под нагрузкой и не разрушается. Сплав отлично переносит прокат как по горячей, так и по холодной технологии.
Повышенный спрос на дюраль обусловлен высокими технологическими свойствами материала. По объемам производства сплава Россия занимает второе место в мире, заводы выпускают 3 580 тонн материала в год. Первое место принадлежит КНР, там выпускают порядка 30 тысяч тонн дюралюминия.
Основа современного самолетостроения − дуралюмины
Основа самолетостроения − дуралюмины, деформируемые алюминиевые сплавы, упрочненные термообработкой. За счет термической обработки материалы приобретают высокие механические свойства и способность сопротивляться коррозии. Выпускают дуралюмины в виде листов, кругов, труб.
В самолетостроении применяются дуралюмины марки Д1, Д16, Д18, Д19, ВД-17, В65 и ВАД-1. Материалы используют для создания каркасов самолетов и вертолетов, элементов блока управления, отдельных узлов авиадвигателей. Также дуралюмины незаменимы в космостроении.
Есть несколько групп деформируемых алюминиевых сплавов:
- Высокопрочные металлосплавы − Д1 и Д16. Они относятся к системе Al-Cu-Mg. Дуралюмин Д1 − первый сплав, которому удалось придать прочность с помощью термообработки и последующего старения. Сейчас этот материал практически не используется, достойным аналогом стала марка Д16, в составе этого сплава больше магния. Из материала изготавливают болты и заклепки для крепления деталей самолетов и вертолетов.
- Высокопластичные сплавы − Д18 и В65. В их составе меньше Сu и Mg, поэтому материалы более пластичны. Используются для клепки корпуса самолетов. Вместо сплава В65 иногда применяется марка В94, которая обладает большей прочностью на срез и отлично подходит для прессовой клепки корпуса высоконагруженных самолетов.
- Жаропрочные металлосплавы − Д19, ВД-17, ВАД-1. Они содержат больше Mg и Мn по сравнению с другими марками. А в составе сплава ВАД-1 присутствуют еще Ti и Zr.
Все дуралюмины после термообработки становятся сверхпрочными.
Читайте подробно в другом нашем материале о промышленном алюминии и его сплавах.
«Новаметалл Трейд» − одна из ведущих российских компаний в по производству металлопроката и металлических изделий. Работает на рынке с 2010 года.
В статье использованы изображения из Яндекс.Картинок.