Дюралюминий (также называемый дюралюминий , дюралюминий , дюраль , дюраль(l)ий или дюраль ) — торговое название одного из первых типов упрочняемых старением алюминиево-медных сплавов . Этот термин представляет собой комбинацию слов Дюренера и алюминия . Его использование в качестве торгового названия устарело. Сегодня этот термин в основном относится к алюминиево-медным сплавам, обозначаемым в Международной системе обозначения сплавов (IADS) как серия 2000, а также к сплавам 2014 и 2024 годов , используемым при изготовлении планера.
Дюралюминий был разработан в 1909 году в Германии. Дюралюминий известен своей прочностью и твердостью, что делает его пригодным для различных применений, особенно в авиационной и аэрокосмической промышленности. Однако он подвержен коррозии, которую можно уменьшить, используя альклад-дюралюминиевые материалы.
Дюралюминий был разработан немецким металлургом Альфредом Вильмом в компании Dürener Metallwerke AG . В 1903 году Вильм обнаружил, что после закалки алюминиевый сплав , содержащий 4% меди, затвердевает, если его оставить при комнатной температуре на несколько дней. Дальнейшие усовершенствования привели к появлению дюралюминия в 1909 году. [1] Это название в основном используется в популярной науке для описания всей системы сплавов Al-Cu или серии «2000», как это обозначено в международной системе обозначения сплавов, первоначально созданной в 1970 году. Алюминиевой ассоциацией .
Помимо алюминия , основными материалами дюраля являются медь , марганец и магний . Например, Дюралюминий 2024 состоит из алюминия на 91–95 %, меди на 3,8–4,9 %, магния на 1,2–1,8 %, марганца на 0,3–0,9 %, железа <0,5 %, кремния <0,5 %, цинка <0,25 %, титана <0,15 %. , <0,10% хрома и не более 0,15% других элементов вместе взятых. [2] Хотя добавление меди повышает прочность, оно также делает эти сплавы подверженными коррозии . Коррозионная стойкость может быть значительно повышена за счет металлургического соединения поверхностного слоя алюминия высокой чистоты, называемого альклад -дюралюминием. Материалы Alclad и по сей день широко используются в авиационной промышленности. [3] [4]
Алюминий, легированный медью (сплавы Al-Cu), которые могут подвергаться дисперсионной закалке , обозначаются Международной системой обозначения сплавов как серия 2000. Типичные области применения деформируемых сплавов Al-Cu включают: [5]
.jpg/1280px-Junkers_J.I_-_Ray_Wagner_Collection_Image_(20821101334).jpg)
Немецкая научная литература открыто публиковала информацию о дюралюминии, его составе и термической обработке до начала Первой мировой войны в 1914 году. Несмотря на это, сплав использовался за пределами Германии только после окончания боевых действий в 1918 году. Сообщения об использовании немцами во время мировой войны Первая война, даже в технических журналах, таких как Flight , все еще могла ошибочно идентифицировать ее ключевой легирующий компонент как магний, а не медь. [9] Инженеры Великобритании не проявляли особого интереса к дюралюминию до окончания войны. [10]
Самая ранняя известная попытка использовать дюралюминий для конструкции самолета тяжелее воздуха произошла в 1916 году, когда Хьюго Юнкерс впервые представил его использование в планере Юнкерса J 3 , одномоторного моноплана «демонстратора технологий», ознаменовавшего первое использование дюралюминия. дюралюминиевой гофрированной обшивки торговой марки Юнкерс. Компания Юнкерс завершила только крытые крылья и трубчатый каркас фюзеляжа J 3, прежде чем отказалась от его разработки . Чуть более поздний бронированный полутораплан Junkers JI 1917 года, получивший исключительное обозначение IdFlieg , известный на заводе как Junkers J 4, имел цельнометаллические крылья и горизонтальный стабилизатор, изготовленные так же, как крылья J 3, как и экспериментальный самолет. и годный к полетам полностью дюралюминиевый одноместный истребитель Junkers J 7 , который привел к созданию истребителя-моноплана с низкорасположенным крылом Junkers DI , представившего в 1918 году в немецкой военной авиации технологию полностью дюралюминиевых авиационных конструкций .
Его первое использование в аэростатических планерах произошло в жестких каркасах дирижаблей , в конечном итоге включая все модели эпохи «Великих дирижаблей» 1920-х и 1930-х годов: британский R-100, немецкие пассажирские цеппелины LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II , а также дирижабли ВМС США USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126) , USS Akron (ZRS-4) и USS Macon (ZRS-5) . [11] [12]
Дюралюминий использовался для производства компонентов и рам велосипедов с 1930-х по 1990-е годы. Несколько компаний в Сент-Этьене, Франция, отличились своим ранним новаторским внедрением дюралюминия: в 1932 году Verot et Perrin разработали первые шатуны из легкого сплава; в 1934 году Хаубтманн выпустил полную систему шатунов; с 1935 года дюралюминиевые обгонные колеса, переключатели , педали, тормоза и рули производились несколькими компаниями.
Вскоре последовали полные наборы рам, в том числе произведенные: Mercier (а также Aviac и другими лицензиатами) с их популярным семейством моделей Meca Dural, братьями Пелисье и их достойными гонок моделями La Perle, а также Николя Барра и его изысканными моделями середины двадцатого века». Барралум». Здесь также упоминаются другие имена: Пьер Каминад с его прекрасными творениями Caminargent и их экзотическими восьмиугольными трубками, а также Gnome et Rhône с ее глубоким наследием в качестве производителя авиационных двигателей, который после мировой войны также диверсифицировал производство мотоциклов, веломоторов и велосипедов. Два.
Компания Mitsubishi Heavy Industries , которой было запрещено производить самолеты во время американской оккупации Японии, в 1946 году изготовила «крестовый» велосипед из излишков военного времени дюралюминия. «Кросс» был спроектирован Киро Хондзё , бывшим авиаконструктором, ответственным за Mitsubishi G4M. . [13]
Использование дюралюминия в производстве велосипедов прекратилось в 1970-х и 1980-х годах. Тем не менее , Vitus (велосипедная компания) в 1979 году выпустила почтенную раму «979», модель «Duralinox», которая мгновенно стала классикой среди велосипедистов. Vitus 979 был первым серийным алюминиевым рамным комплектом, в котором тонкостенные трубки 5083/5086 были скользящими, а затем склеены с помощью сухой термоактивируемой эпоксидной смолы. В результате получился чрезвычайно легкий, но очень прочный каркас. Производство Vitus 979 продолжалось до 1992 года. [14]
В 2011 году компания BBS Automotive выпустила RI-D, первое в мире серийное автомобильное колесо из дюралюминия. [15] С тех пор компания производила и другие колеса из дюраля, например, RZ-D. [16]
Дюралюминий использовался для производства компонентов и рам велосипедов с 1930-х по 1990-е годы.