Каква е името на сплавта от алуминий с мед? Производство на метални сплави на базата на мед и алуминий

Един от най-разпространените метали на Земята е алуминий. Той се нарича "летящ метал". Независимо от факта, че в природата не се среща в чиста форма, тя може да се намери в много минерали. Най-често срещаната сплав, която се използва за производството на много части и структури, е дюралмин (дюрал).

Той е изобретен от немския учен Алфред Уилм, който е работил в Dürener Metallwerke AG (Düren). Той установи, че сплав от алуминий с мед има много по-добри характеристики от самия метал в неговата чиста форма.

Група от сплави с висока якост

Всъщност, дуралуминът е цяла група от сплави, в която основният компонент е алуминий, а неговите легиращи елементи са мед, цинк, манган и магнезий. Но като цяло техните характеристики се определят не само от състава, но и от метода на топлинната обработка. През 1903 г. за пръв път се открива, че в процеса на стареене сплавта от алуминий с мед става още по-силна и по-трудна.

Както се оказа по-късно, това се дължи на това, че когато металът се охлажда няколко дни при стайна температура след охлаждане, неговият свръхнаситен твърд разтвор се разлага и това от своя страна се придружава от втвърдяване на материала.

Процесът на стареене и връщане към предишното състояние

Както вече беше казано по-рано, стареенето на метала е важен процес, който се дължи на структурните промени, които водят до промени във физическите и механичните свойства. Тя може да бъде естествена и изкуствена. В първия случай сплавта се държи няколко дни при стайна температура.

При изкуствено остаряване времето за обработка се съкращава, но температурата се увеличава. За да се върне сплавта до предишното състояние, тя трябва да се нагрее до 270 градуса за няколко секунди и след това да се охлади бързо.

Производство на алуминий

За да направите сплав от алуминий с мед, се нуждаете от високотехнологично оборудване и, разбира се, от самия метал. Извлича се от боксит. Това е скала, която трябва да бъде почистена, добавете вода към нея и я подложете под високо налягане. По този начин силиций се отделя от алуминиевия оксид. След това гъста маса се поставя в специална вана с разширен криолит. Съдържанието се нагрява до 950 ° С и през него преминава електрически ток от 400 kA.

Това ни позволява да разчупим връзката между кислородните и алуминиевите атоми. В резултат на това последният се утаява до дъното като течен метал. Така течните отливки се изработват от течен алуминий. Сега металът е напълно готов за обработка. Въпреки това, за да се увеличи силата му, е необходимо да се добавят легиращи елементи към него и по този начин да се получи висококачествена алуминиева сплав с мед.

Производство на дюл

Като цяло, всички алуминиеви сплави са разделени на две групи: леярна и деформирани. Процесът на тяхното производство зависи от това какъв вид резултат трябва да бъде в крайна сметка. В допълнение, методът на производство също зависи от изискваните характеристики.

За производството на дуралуминий алуминиевите блокове се разтопяват в електрическа пещ. Интересно е, че това е един от малкото метали, които могат да се прехвърлят от твърдо на течно и обратно много пъти. Това няма да повлияе на неговите характеристики. В стопения алуминий, мед и други се добавят на свой ред легиращи елементи, като манган, желязо, магнезий. Много е важно да се спазва процентното съотношение: 93% алуминий, 5% мед, а останалите 2% отчитат други сплавни елементи.

Втвърдяване и отгряване на дуралуминий

Задължително за тази сплав е процесът на втвърдяване. Времето за съхранение на малки части е само няколко минути, а температурата е около 500 ° С. Непосредствено след процедурата duralumin е мек и вискозен. Лесно се деформира и обработва. След известно време сплавта се втвърдява и нейните механични свойства се увеличават. Ако температурният праг е надвишен, настъпва окисляване и материалът губи своите характеристики. След охлаждане трябва да се охлажда бавно в хладка вода.

Значи вече знаете какво се нарича алуминиева сплав с мед. Той често е податлив на деформация: студено валцуване, опъване, коване. По този начин има така наречената студена работа. Това е процес, при който движението и умножаването на дислокации се случват в структурата на метала. В резултат на това, сплавта променя своята структура, става все по-трудна и по-силна. Това намалява неговата пластичност и якост. За да могат деформациите да преминават по-лесно и студената работа да не унищожава метала, се използва отгряване. За тази цел сплавта се нагрява до 350 ° С и след това се охлажда на въздух.

Държавната схема на сплавта (алуминий и мед)

За да се опише най-ясно взаимодействието на компонентите на дуралумина в твърдо и течно състояние, както и да се обясни естеството на промяната в свойствата на сплавта, се използва държавна диаграма.

Той показва, че най-висока разтворимост на Cu в сплавта с алуминий се наблюдава при температура 548 ° С и в същото време е 5,7%. Тъй като температурата се повишава, тя ще се увеличи, а когато тя намалее, тя ще намалее. Минималната разтворимост (0.5%) ще се наблюдава при стайна температура. Ако дурауминът се темперира над 400 ° C, той ще се превърне в твърдо, еднородно решение - алфа.

По време на този процес, твърдото решение ще се разложи. Много необичайно поведение е сплав от алуминий и мед, чиято формула е CuAl_2. Процесът се придружава от освобождаването на излишната фаза на А1. Това разпадане се случва дълго време. Това е естественото стареене, което споменахме по-рано.

Свойства на сплавта

Сплавяване на метал тези или други елементи позволяват да се увеличат неговите характеристики. Спомняте ли си името на сплавта от алуминий с мед? Какви са качествата му?

Самият алуминий е много лек, мек и напълно крехък. Той е разтворим в леко концентрирани основи и киселини. Като добавите мед и магнезий към алуминий, можете да получите доста силна сплав. Неговите параметри на работа са достатъчно лесни за подобряване - просто го оставете да лежи при стайна температура. Така че, ефектът от стареенето увеличава силата на дуралумина, както споменахме по-горе.

Самият алуминий е достатъчно лек. Малък процент мед не натоварва сплавта. Друга положителна характеристика е способността да се стопява сплавта многократно. Въпреки това, той няма да загуби своите свойства. Единственото нещо, което е необходимо, е да му дадеш "почивка" след кастинг за няколко дни.

Недостатъкът на duralumin е неговата ниска устойчивост на корозия. Ето защо най-често този материал е покрит с чист слой от алуминий или боядисан с лакове и бои.

Алуминиеви сплави и тяхното приложение

За първи път dyurale се използва за производството на дирижабли. Лекотата и здравината на този материал правят възможно създаването на отлична летяща машина. За целта се използва марката D16T. В момента сплавите с алуминий, цинк, мед и други легиращи елементи се използват широко в астронавтиката, авиацията и други инженерни области.

Например, използването на далалуминий в производството на автомобили може значително да намали теглото и разходите, но то ще бъде достатъчно силно.

Като цяло може да се отбележи, че обхватът на тази сплав е доста широк: тръби, проводници, листове, ленти, пръти и отливки от различни форми. Една от най-популярните и популярни марки все още е D16t. Малката буква "t" в края на етикета означава, че сплавта е омекотена и естествено остаряла. Използва се:

• В проектите на космически превозни средства, кораби и самолети.
• За производство на различни части за металорежещи машини и машини.
• За производство на улични табели, пътни знаци.

Името на сплав от алуминий и мед трябва да бъде известно на всички. Dyural се използва и в петролната индустрия. По този начин, специални тръби, направени от него може да осигури добре функциониране за 6-7 години.

Името на сплавта от алуминий и мед е лесно запомнящо се. Така че, ние казахме какви свойства има и къде се прилага. Тя може лесно да замени валцоването на стомана, особено ако е необходимо да се направи малък дизайн.