Дюраль что это такое

Дюралюминий

Дюралюми́ний — торговая марка одного из первых упрочняемых старением алюминиевых сплавов. Основными легирующими элементами являются медь (4,5 % массы), магний (1,6 %) и марганец (0,7 %). 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, дюралеалюми́ний. 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 °C), 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 по составу к дюралюминию сплавами других производителей.

Дуралюминами называют сплавы Al-Cu-Mg, в которые дополнительно вводят марганец. Типичным дуралюмином является сплав Д1, однако вследствие сравнительно низких механических свойств производство его заметно сокращается; сплав Д1 для листов и профилей заменяется сплавом Д16.

Свойства и применение

Дюралюминий — основной конструкционный материал в авиации и космонавтике, а также в других сферах с высокими требованиями к весовой отдаче.

Первое применение дюралюминия — изготовление каркаса дирижаблей жёсткой конструкции, с 1911 года — более широкое применение. Состав сплава и термообработка в годы Первой мировой 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 Синкансэн) и во многих других отраслях машиностроения (так как отличается существенно большей твёрдостью, 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 °C) 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.

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.

Д16 – алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав Д16 (дюраль, дюралюминий) представляет собой прочный материал, из которого изготавливают металлические плиты, листы, прутки, уголки и другие деформируемые конструкции. В качестве легирующих элементов в нем присутствуют медь, магний и марганец.

Дюралюминий Д16 не предназначен для сварки, детали из этого материала обычно монтируют при помощи специальных креплений и заклепок. Благодаря легкости и механической устойчивости он может быть использован даже в авиастроении и космической промышленности.

Характеристики и состав сплава

Состав дюралюминия Д16 регламентирован требованиями ГОСТ 4784-97. Согласно нормативам, доля алюминия Al в нем составляет до 94,7%. Включение каждого дополнительного элемента должно быть не более 0,6-0,7%. В зависимости от типа обработки возможны следующие разновидности и маркировки алюминиевого сплава:

• Д16А — с нормальной плакировкой;
• Д16Б — с технологической планировкой (поддается холодной деформации);
• Д16М — мягкий отожженный сплав (поддается термической обработке);
• Д16Т и Д16Т1 — закаленный с естественным и искусственным старением;
• Д16Н и Д16Н1 — нагартованный и усиленно нагартованный сплав.

Сплав Д16 обладает малым удельным весом, высокой пластичностью, малой тепло- и электропроводностью, не склонен к растрескиванию. Материал может подвергаться ковке, резке, фрезеровке, а в процессе обжига становится податливым к холодному деформированию.

Достоинства и недостатки Д16

Дюралюминий Д16 имеет большое количество преимуществ, а также некоторые недостатки. К плюсам данного сплава следует отнести:

• повышенная прочность;
• пластичность и легкость;
• устойчивость к высоким температурам.

Из минусов стоит выделить:

• склонность к коррозии;
• слабая свариваемость материала.

Как справиться с недостатками

Наиболее надежной защитой от коррозии для алюминиевого сплава Д16 является закалка и плакировка. Также возможен вариант с анодированием или оксидированием в серной кислоте — в данном случае металлическая поверхность покрывается защитной оксидной пленкой, препятствующей образованию ржавчины.

Данный материал практически не пригоден к сварке. Исключение составляет точечная сварка. Для того, чтобы обеспечить крепление материалов из сплава, используются различные крепежные детали и элементы.

Для улучшения прочностных характеристик дюралюминий нагревают до 500-505 градусов. Недопустимо превышение этой температурной планки, так как это чревато пережогом алюминия и его дальнейшим окислением. Термическую закалку необходимо осуществлять в холодной воде.

Область использования изделий из сплава Д16

В зависимости от типа проката, алюминий Д16 применяется во многих промышленных отраслях:

используются в изготовлении силовых конструкций в энергетике, нефтегазовой и химической сфере — всё это за счет высокой пропускной способности и невосприимчивости к влаге и коррозии; предназначены для изготовления деталей в конструкции бурильных установок, самолетов, вертолетов, кораблей и автомобилей, а также в качестве декора при строительстве и отделке зданий; находят применение в производстве обшивки, каркасов, кузовов, тяг управления, силовых конструкций и других элементов летательных аппаратов и автомобилей; также подходят для использования в строительной и топливной индустрии, машино- и приборостроении, сооружении воздушных и морских судов; часто идут на производство крепежа — заклепок, шестигранников, шурупов, гаек, болтов. Кроме того, нередко из них делают комплектующие для двигателей, мачт и балок, а в ряде случаев их задействуют при монтаже окон, дверей и внутренних перегородок.

Заполните данные ниже и наши менеджеры обязательно свяжутся с Вами в самое ближайшее время, а также проконсультируют по интересующим вопросам

Справочник металлопроката

Пруток дюралевый представляет собой разновидность алюминиевого проката с круглым, квадратным или шестигранным сечением. Сортамент и производство продукции регламентируется целым сводом утвержденных документов: ГОСТ 21488-97, ГОСТ 4784-97, ГОСТ 24231-80.

Пруток дюралевый Д16Т и Д16

Дюраль или дюралюминий – это сверхпрочный сплав на основе алюминия (93,5%) и легирующих присадок (медь, магний, марганец). Пруток Д16 характеризуется пластичностью и хорошей точечной свариваемостью. Изделие с таким обозначением не подвергается термической обработке и плакировке на стадии производства. Метод плакирования необходим для повышения сопротивляемости материала процессам коррозии. Для закрепления результата используется термическая обработка.

Прутки Д16Т выполняются из закаленного состаренного алюминиевого сплава. Качество исполнения товаров проверяется соответствием положениям ГОСТ 26877-91. В данном случае речь идет о прочности готового изделия, точности производства, овальности, кривизне, косине реза, скручивании. Качественные товары, прошедшие все стадии технического процесса без нарушений технологии, не должны иметь трещин, сколов, следов пережога, коррозионных пятен, следов селитры и прочих дефектов.

Широкое распространение дюралевый прокат получил в следующих сферах деятельности современного человека:

1. Строительство;
2. Топливная промышленность;
3. Машиностроение;
4. Пищевая отрасль;
5. Судостроение и др.

Прутки активно используются при производстве самолетов, бурильных установок, каркасов мебели или ее фурнитуры. Эстетичный внешний вид позволяет применять дюралевый прокат в дизайнерских целях для оформления отдельных элементов декора.

Дюралевый пруток в розницу

Как и основная масса металлопроката, дюралевые прутки реализуются чаще всего не штуками и метрами, а килограммами и тоннами. По данным мониторинга METAL100.RU, средняя розничная цена на дюралевый прокат составляет 246 рублей за килограмм.

Компании города %CITY% реализуют товары по оптовым ценам: при объеме одной покупки от 500, в некоторых случаях от 300 кг, предусмотрена специальная скидка.

Характеристики прутков дюралевых

Рассматриваемые изделия могут классифицироваться на основе различных признаков:

1. Форма сечения;
2. Точность производства;
3. Состояние материала;
4. Уровень прочности.

Физические свойства изделий напрямую зависят от химического состава сырья и метода производства. К основным эксплуатационным характеристикам рассматриваемой категории товаров относят:

1. Прочность;
2. Жаростойкость;
3. Пластичность;
4. Износостойкость;
5. Хорошая свариваемость (при точечном соединении);
6. Простота обработки;
7. Малый вес.

Недостатками материала считаются:

• Подверженность коррозии;
• Необходимость плакирования и анодирования;
• Плохая свариваемость (при неразрывном соединении).

Выделяют множество типоразмеров производимых изделий. Согласно ГОСТ 21488-97 диаметр прутков прессованных круглого сечения может составлять от 8 до 400 мм, диаметр вписанной окружности товаров квадратного и шестигранного сечений – от 8 до 200 мм.

В городе %CITY% представлено все многообразие типоразмеров дюралевых прутков. Товары реализуются бухтами. Все изделия партии производятся из одной марки дюралюминия.