Чем отличается алюминий от дюралюминия

Информационные статьи

Алюминий и дюраль: особенности и отличия 24.06.2016 07:56

Алюминий и дюраль: особенности и отличия
Цветные металлы невероятно востребованы в промышленности, строительстве и быту. И играют в этих отраслях немаловажную роль – естественно, что покупатель будет тщательно подходить к выбору материалов и изучать их свойства. Здесь мы рассмотрим, что представляют собой такие во многом похожие материалы, как алюминий и дюраль (дюралюминий).
Алюминий
Это чистый металл, невероятно востребованный в разных сферах производства. Такая популярность вызвана следующими его качествами:
легкость – малый вес играет огромную роль, ведь благодаря этому алюминий не только легче транспортировать, чем другие металлы, но он также не сильно увеличивает общий вес конструкции, в которой он применяется;
долговечность – металл обладает хорошей стойкостью к внешним воздействиям, что позволяет ему надолго сохранять свои свойства;
хорошая степень деформации – алюминий отлично поддается разным видам обработки, сохраняя при этом все свои свойства;
стойкость к коррозии и агрессивным средам – благодаря мгновенно образующейся на воздухе оксидной пленки, которая обладает слабой реагирующей способностью;
высокая тепло- и электропроводность – качества, делающие алюминий востребованным материалом в энергетической сфере;
большой диапазон рабочих температур – алюминий сохраняет все свои свойства при температуре от -80 до 120 градусов Цельсия.
Но при всех хороших качествах у этого металла имеется очень существенный минус – не слишком большая прочность. Из-за этого он не может применяться в таких отраслях как авиа- и кораблестроение, а также прочих, где от прочности конструкций очень многое зависит.
Дюралюминий
И на выручку промышленникам приходит такой материал как дюраль – сплав алюминия с медью, магнием и марганцем в различных сочетаниях. Он обладает практически всеми качествами алюминия: малый вес, пластичность, долгий срок службы и прочее. Но самые главные его свойства, это:
высокая степень прочности;
медленное накопление усталостных свойств;
стойкость к образованию трещин;
высокая твердость.
Однако наличие добавок делает дюралюминий очень подверженным коррозии. Чтобы предотвратить это, его либо плакируют тонким слоем алюминия, либо покрывают эмалями или лаками, а также анодируют.
Как видите, оба материала имеют свои плюсы и минусы. При выборе между ними следует обращать внимание на цель использования. При изготовлении изделий для бытовой сферы предпочтение отдается алюминию, в тех областях, где крайне важна прочность материалов – там выбирают дюралюминий.
У нас вы можете приобрести дюралевые трубы Д16т, алюминиевый лист, трубы из алюминия АМГ, пруток дюралевый, алюминиевый круг и другие виды цветных металлов по привлекательным ценам. Мы осуществляем доставку материалов не только по Воронежской области, но и по всем регионам России. Ваш заказ доставят быстро и бережно. Обращайтесь по указанным на сайте / контактам, и мы ответим на все ваши вопросы.

8 (499) 3946002; 8(929)9495957
E-mail: triamet@yandex.ru

Комментарии

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Чем отличаются алюминий, дюралюминий и пищевой алюминий

  • Чем отличаются алюминий, дюралюминий и пищевой алюминий
  • Как получают алюминий в промышленности
  • Какими свойствами обладает алюминий

Алюминий — металл светло-серебристого цвета. Он легкий, относительно мягкий, плавится при температуре — 660,4°С. Al легко растворяется в сильных щелочах, устойчив к воздействию кислот, так как на его поверхности образуется защитная пленка. Мелко раздробленный металл при нагреве горит на воздухе. Чем мельче его частицы, тем меньшая температура нагрева нужна для возгорания.

Алюминий отличается высокой тепло- и электропроводностью. Этот металл очень пластичен. Это свойство позволяет прокатывать его в очень тонкую фольгу. Также он имеет невысокую прочность: чистый алюминий можно легко порезать ножом. Этот металл очень стоек к коррозии – на поверхности Al образуется тончайшая пленка, защищающая его от разрушений.

В зависимости от количества примесей – чистоты металла – в соответствии с ГОСТ, алюминию присваивается определенная марка.

Дюралюминий – алюминиевый сплав

Дюралюминий был получен в 1909 году в городе Дюрене, в Германии. Новый химический сплав, который назвали в честь города, быстро обрел популярность на всей планете. Приблизительный состав дюралюминия: 94% алюминия, 4% меди, по 0,5% марганца, магния, железа и кремния. Сплав нагревают до 500°С, после этого закаливают в воде и подвергают естественному или искусственному старению.

Самый распространенный сплав алюминия на сегодняшний день – это дюралюминий.

Дюралюминий после закаливания приобретает особую твердость и становится примерно в семь раз прочнее, чем чистый алюминий. Он, однако, остается легким – почти в три раза легче, чем железо. Сплав стал намного прочнее, однако потерял одно из важнейших свойств — стойкость к коррозии. Опять пришлось использовать алюминий для борьбы с коррозией. Предметы, выполненные из дюраля, начали плакировать, т.е. покрывать тончайшим слоем чистого алюминия.

Алюминий в быту

В быту используется так называемый пищевой алюминий. По ГОСТу пищевой алюминий должен содержать очень маленькое количество примесей свинца, цинка и бериллия. Он также стоек к коррозии, так как на его поверхности образуется плотная окисная пленка. Алюминий в бытовых целях используется очень широко. Из него изготавливают ложки, вилки, кастрюли, тазики и иную посуду. В тюбиках выпускают зубную пасту, соусы, приправы, консервы.

Читать еще:  Пайка алюминия газовой горелкой

Почему же пищевой алюминий так часто используется для пищевой промышленности? Этот металл не склонен к коррозии, поэтому посуда и кухонные приборы выдерживают долгое взаимодействие с водой. При хранении продуктов в контакте с этим металлом, запахи и вкусы не претерпевают изменений, а витамины в процессе готовки не разрушаются. Алюминий очень хорошо проводит тепло, тем самым ускоряет процесс приготовления пищи. Этот металл обладает достаточной жесткостью – он не деформируется в процессе готовки. Кроме того, его можно использовать в духовках и микроволновых печах. Алюминий пищевой – абсолютно безвредный для здоровья материал.

Пищевая фольга также нашла очень широкое применение. А ведь фольга – это тонко раскатанный алюминий толщиной от 0,009 до 0,2 мм. Это отличный упаковочный материал. В кондитерской промышленности в нее заворачивают печенье, конфеты и мороженое. Обертки из фольги используются для упаковки масла и маргарина.

Благодаря имеющемуся свойству сберегать тепло, фольга применяется для хранения и перевозки продуктов. Причем в процессе сгибания и складывания целостность фольги не нарушается.

Полученная пищевая упаковка стала популярной не только по причине своей прочности и гибкости. Алюминиевая фольга является очень стойкой к внешним воздействиям: посторонним запахам, повышенной влажности. Она не взаимодействует ни с самой пищей, ни с ее запахом, то есть не изменяет их.

Новости. Полезная информация.

Дюраль представляет собой особый по своим параметрам дюралевый сплав особой марки.
Материал разработан германским инженером-металлургом по имени Альфред Вильм. Это сотрудник металлургического завода, расположенного в Германии.
В начале 20 века Вильм в процессе работы установил, что алюминиевый качественно выполненный сплав особой марки, в котором присутствует определенное количество меди, после достаточно резкого и сильного охлаждения, находясь в помещении с комнатной температурой в течение примерно 5 суток, постепенно и верно становится очень прочным и очень твердым, так как дюралевый состав оптимален. При этом сплав совершенно не теряет свою пластичность.

Состав материала
На данном достижении эксперименты, которые проводились, не закончились. Обнаруженные специалистом строения металлов и сплавов позволили значительно повысить показатели уровня прочности такого основания, как дюралюминий, примерно до 350—370 МПа. Этому способствует особый состав и сплав качественных компонентов.
Дюраль имеет в своем составе такие элементы, как:
• медь 4,4%;
• марганец 0,5%;
• магний 1,5%;
• кремний 1,2%;
• железо примерно 0,1%;
• алюминий – все остальное.
Показатели прочности находятся на самом высоком уровне, именно по этой причине ему дали название «дюраль», который в переводе с латинского обозначается, как твердый состав.

Как получается материал

Данный сплав получается в процессе нагревания его до температуры не менее 500 градусов. После этого материал закаливается в нужной температуры воде или упрочняется посредством методов естественного или качественного искусственного строения.
После данной процедуры дюралюминий обретает такие показатели, как гибкость и мягкость, а после придания сплаву старения становится он очень твердым и приобретает такое качество, как прочность.
Сварка проводится на высоком качественном уровне, а состав его отличается идеальным качеством.
Процесс естественного старения осуществляется, как правило, в течение суток. При этом выдерживается температура примерно 20 градусов. Что касается искусственного старения, то оно обычно занимает не так много времени, но при этом требует применения более высоких температурных показателей. В результате проведенных работ металл в процессе изготовления получается очень прочным. Сплав дюралюминий в состоянии идеально противостоять всем механическим повреждениям и выдерживать серьезные нагрузки.

Дюралюминий на данный момент считается не таким распространенным, как обычный алюминий, несмотря на это в процессе строительства он просто незаменим, особенно при таком процессе, как сварка. Используют его, как правило, при возведении разнообразных жилых сооружений, а также в распространенных сферах автомобиле- и авиастроения. Подобная популярность основана на том, что дюраль обладает высокими показателями прочности, в отличие от самого алюминия.
Детали, которые производятся из качественного дюраля обладают показателями плотности от 2500 до 2700 килограмм на один метр кубический. Отмечаются также такие качество, как износоустойчивость. Технические свойства характеризуются, как уникальные и по достоинству оцениваются большим количеством специалистов. Они осуществляют с ним такие виды деятельности, как сварка и иные манипуляции.

Преимущества и недостатки

Дюралюминий – это сплав на основе алюминия, который, как любой материал, имеет преимущества. Среди них:
• Высокие показатели статической прочности.
• Продолжительный срок эксплуатации.
• Низкая уязвимость к разрушению.
• Устойчивость ко многим агрессивным средам, механическому, температурному воздействию.
• Адаптированность к сварным работам (алюминий в чистом виде плохо реагирует на сваривание швов).
• Многочисленность областей применения.
Есть один существенный недостаток, которым обладает дюралюминий – это подверженность коррозионным поражениям. Все изделия из материала в обязательном порядке плакируют чистым алюминием или покрывают грунтовочными составами, препятствующими появлению ржавчины.

Читать еще:  Флюс для пайки алюминия своими руками

Д16 Алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав Д16 – дюралюминий повышенной прочности системы А1–Сu–Мg с легируемыми добавками марганца. По твердости и механической прочности он не уступает стали, но, в отличие от нее, обладает в 3 раза более легким удельным весом. В связи с этим, он активно используется во всех областях промышленности, особенно в авиастроении, при изготовлении силовых конструкционных элементов.
Однако, дюралюминий Д16 обладает одним главным недостатком – низкой коррозионной стойкостью и нуждается в специальных антикоррозийных средствах защиты. В большинстве своем сплав плакируют или анодируют, что существенно повышает его сопротивление коррозии.
Химический состав
Дюралюминий Д16 относится к алюминиевым сплавам, содержащим до 94,7% алюминия. Остальное приходится на легируемые элементы – медь, магний, марганец, а также ряд примесей.
Примеси железа и кремния негативно сказываются на прочности и пластичности сплава Д16, поэтому их содержание строго регламентируется стандартом – доля каждого из них не должна превышать 0,5-0,7%.
Марганец не входит в состав упрочняющих фаз, но его присутствие в дюралюминии повышает его антикоррозийность, улучшает механические свойства и увеличивает температуру рекристализации.
В связи с этим, сплав Д16 удовлетворительно куется, режется и фрезеруется с помощью размерного травления, а также сваривается точечной сваркой.

Для увеличения прочности, дюралюминий Д16 подвергают температурной закалке, нагревая до 495-505 градусов. Старение при более высоких температурах приводит к пережогу алюминия, его окислению и оплавлению, в результате чего понижается прочность и пластичность сплава.
Закалку проводят в холодной воде, что значительно увеличивает стойкость дюралюминия Д16 к кристаллизационной коррозии. Затем его подвергают естественно старению в течение 4-5 суток при комнатной температуре, обеспечивающему максимальные антикоррозийные свойства.
В серийном производстве полуфабрикаты сплава Д16 подвергают ускоренному старению, повышая температуру до 100 градусов.
Процесс заканчивается буквально через несколько часов, а изделия получают практически такие же прочностные характеристики, как и при естественном старении.

Антикоррозийная защита дюралюминия Д16.

Повышенной стойкостью к коррозии обладает дюралюминиевый сплав Д16, прошедший высокотемпературную закалку, плакировку чистым алюминием или анодирование.
Первый способ применим только для листов, поскольку тонкий слой алюминия (не более 4% от толщины изделия) необходимо наносить с обеих сторон заготовки. Для этого отфрезерованные слитки дюралюминия, покрывают планшетами из чистого алюминия, а затем прокатывают.
В результате получают листовые полуфабрикаты, устойчивые к коррозии, царапинам и другим механическим повреждениям. Правда, у них имеется недостаток – пониженная усталостная прочность.
Другие полуфабрикаты подвергают анодированию или электрохимическому оксидированию в серной кислоте. Таким образом, на их поверхности образуется плотная и толстая оксидная пленка, которая эффективно защищает дюралюминиевый сплав от коррозии.
Однако, коррозионная стойкость естественно состаренного дюралюминия, не имеющего защитного слоя, резко снижается при температуре более 100 градусов. Нагрев ведет к возникновению межкристаллитной коррозии и растрескиванию готового изделия.

Применение дюраля Д16.

Дюралюминий Д16 превосходно деформируется в горячем или холодном состоянии, позволяя получать трубы, прутки, профили, заклепки и листы.
Листы и прессованные заготовки нашли широкое применение в авиации. Из них изготавливают обшивку, детали каркасов, шпангоуты и тяги управления для самолетов.
Трубы Д16, обладающие отличной пластичностью, используются во многих силовых конструкциях нефтяной, газовой, химической, энергетической и пищевой отраслях промышленности.
Они превосходно подходят для возведения металлоконструкций, поскольку, в отличие от стальных труб, имеют множество достоинств – легкий вес, удобство при транспортировке, высокую пропускную способность, устойчивость к влаге и коррозии.
В последнее время легкосплавные трубы для бурения стали делать из плакированного или оксидированного дюралюминия Д16, так как он имеет меньшую чувствительность к надрезу, чем высокопрочные алюминиевые сплавы В95, а также обладает повышенной выносливостью в глинистом растворе.

Дюралюминий

Для производства различных деталей и вещей может использоваться дюралюминий. Данный материал получил свое название от города, в котором он был создан. Отличия дюрали от алюминия заключаются в химическом составе, который оказывает влияние на основные эксплуатационные качества. Рассмотрим особенности данного сплава подробнее.

Химический состав

Появление дюралюминия связывают с немецкой компанией, которая расположена в городе Дюрен. Специалисты этой компании занимались разработкой нового сплава, и ошибочно провели смешивание ранее не используемых компонентов. После проведения предварительных тестов они были удивлены тем, какого смогли добиться результата, но изначально посчитали их ошибочными. Спустя некоторое время они повторили свой эксперимент и добились еще более высоких результатов.

Алюминий и дюралюмин, в первую очередь, отличаются друг от друга химическим составом. Дюралюминий обладает следующим составом:

  1. 4-5% меди;
  2. 93% алюминия;
  3. 2-3% других легирующих элементов, которые добавляются для придания сплаву особых качеств.

Состав различных марок дюрали

Долгое время дюралюмин изготавливался при обычных условиях, что определяло некачественное соединение элементов. Начавшаяся война сделала данный металл стратегически важным, что привело к поиску более эффективных методов соединения всех компонентов. Результатом данных исследований стали следующие технологические особенности процесса:

  1. Нагрев проводится при температуре до 500 градусов Цельсия.
  2. На разогрев уходит около 3-х часов.
  3. Проводится быстрое охлаждение водой или селитрой для повышения прочности.

Состав дюралюминия может существенно меняться — все зависит от особенностей применяемой технологии производства.

Наиболее распространенная марка Д16 имеет следующий химический состав:

  1. Основная часть дюралюминия во всех случая представлена алюминием, на который приходится 90-94% от общей массы.
  2. В состав добавляется достаточно большое количество меди (3,8-4,9%).
  3. Обязательным условием можно назвать добавление в равных частях кремния и железа, примерно по 0,5%.
  4. В состав входит цинк (не более 2,5%).
  5. Добавляется фиксированное значение магния — 1,8%.
Читать еще:  Чем можно заклеить алюминий

Остальные компоненты представлены хромом, марганцем, титаном, которые берутся примерно по 1%.

Получаемый дюралюминий при подобном химическом составе обладает достаточно высоким показателем мягкости. Именно поэтому Д16 зачастую применяется в качестве полуфабрикатов при производстве штамповок.

Не только состав сплава дюрали оказывает влияние на основные технологические свойства. Вместе со специфической подборкой компонентов применяются технология искусственного старения, которая заключается в закалке.Для повышения прочности и твердости поверхности сплав подвергается термической обработке с охлаждением.

Технологические свойства дюрали

В зависимости от химического состава и применяемого метода изготовления технологические свойства дюрали могут существенно отличаться. ГОСТа именно для этого металла пока нет.

Сразу после появления дюралюминия его назвали самым подходящим материалом для строительства дирижаблей и самолетов.

Среди технологических свойств следует отметить нижеприведенные моменты:

  1. Низкая стоимость, которая обуславливается простой технологией производства. Тот момент, что компоненты не нужно разогревать до экстремально высоких температур определяет существенное удешевление материала. Также на стоимости благоприятно отражается возможность проведения производства в обычной среде.
  2. Небольшой вес. Рассматривая химический состав можно отметить, что большая часть состава представлена алюминием. Этот металл известен своей легкостью.
  3. Высокие показатели температуры плавления позволили использовать сплав дюраль при производстве различных элементов самолетов и другой техники. Температура плавления дюралюминия около 650 градусов Цельсия. При этом обычный алюминий плавится уже при более низких температурах, что приводит к изменению основных технологических качеств и деформации изделий.
  4. Плотность дюралюминия составляет 2,5 грамма на кубический сантиметр (у стали на каждый кубический сантиметр приходится 8 грамм). Именно этот показатель определяет существенно снижение веса изготавливаемых деталей. Данный показатель может варьироваться в относительно небольшом диапазоне, достигать значения 2,8 грамм на кубический сантиметр.
  5. Статическая прочность дюралюминия достаточно высока, что определяет устойчивость к разовой нагрузке. Именно поэтому сплав применяется при изготовлении различных ответственных деталей. Проведенные исследования указывают на то, что разрушить подобный материал довольно сложно.

Однако есть и один недостаток – относительно невысокая устойчивость к воздействию повышенной влажности. Разрушение сплава блокируют путем нанесения защитного покрытия, что несколько повышает стоимость сплава.

Детали из дюрали

Дюралюминий Д16 получил достаточно широкое распространение. Отличные эксплуатационные качества он демонстрирует при температуре не выше 250 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что уже при температуре 80 градусов Цельсия появляются признаки образования межкристаллической коррозии.

В последнее время в чистом виде дюралюминий практически не применяется. Это связано не только с высокой вероятностью появления коррозии, но и другими недостатками алюминиевого сплава. Для повышения эксплуатационных качеств сегодня выполняют следующее улучшение:

  1. Закалку в естественных условиях. При маркировке указывается буква «Т».
  2. Выполняют процедуру искусственного старения, что также отражается на маркировке «Т1».
  3. Анодирование и покрытие поверхности специальными лаками (в маркировке указывают букву «А»).

Снижение коррозионной стойкости происходит не только по причине повышения температуры, но и механического воздействия. Именно поэтому уделяется внимание дополнительным процедурам увеличения эксплуатационных качеств.

Более высокими эксплуатационными качествами обладает сплав под названием ВД95. Кроме этого, данная разновидность сплава проходит процедуру старения, за счет чего существенно повышается потенциал этой разновидности дюралюминия.

Область применения

Тугоплавкость дуралюмина марки ВД95 определяет его широкое применение не только в сфере авиастроения, но и изготовления скоростных поездов, которые постепенно становятся самым распространенным транспортным средством в Европе и Азии. Это связано с тем, что при движении на большой скорости из-за возникающего трения поверхность может сильно нагреваться. Слишком высокая пластичность из-за перестроения кристаллической решетки становится причиной деформации поверхности при механическом воздействии. Также применение дюралюминия представлено производством прутков, заклепок, болтов и других крепежных материалов.

Несмотря на тугоплавкость, есть возможность проводить сварочные работы с помощью аргона. Данный процесс настолько прост, что его можно провести в собственном гараже. В различных отраслях машиностроения дюралюминий применяется для получения изоляционных материалов. Примером можно назвать появление фольги толщиной около 0,2 миллиметров, которая применяется в качестве отражающего слоя при производстве изоляции.

В пищевой промышленности фольга из дюралюминия встречается довольно часто — ее используют для оборачивания конфет.

Сплав получил широкое применение и в буровой отрасли. Это связано с уникальным сочетанием нижеприведенных качеств:

  1. Легкость.
  2. Прочность.
  3. Стойкость к повышенным температурам и влажности.

Изготавливаемые буры из дюралюминия отлично справляются с гашением вибрации.

В заключение отметим, что широкая область применения определена особыми эксплуатационными качествами и относительно невысокой стоимостью материала. Кроме этого отметим, что сегодня алюминий в чистом виде стали использовать намного реже.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector