Kakav je naziv aluminijske legure bakra? Proizvodnja metalnih legura na bazi bakra i aluminija

Jedan od najčešćih metala na Zemlji je aluminij. Također se naziva "leteći metal". Unatoč činjenici da se u prirodi ne pojavljuje u čistom obliku, može se naći u mnogim mineralima. Najčešća legura, koja se koristi za proizvodnju puno dijelova i struktura, je duralumin (dural).

Izumio ga je njemački znanstvenik Alfred Wilm, koji je radio u Dürener Metallwerke AG (Düren). Utvrdio je da legura od aluminija s bakrom ima puno bolje karakteristike od samog metala u čistom obliku.

Skupina legura visoke čvrstoće

U stvari, duralumin je čitava skupina legura, u kojoj glavna komponenta je aluminij, a njegovi legirani elementi su bakar, cink, mangan i magnezij. No općenito, njihova svojstva određuju ne samo sastav, već i metodu toplinske obrade. Godine 1903., prvi put utvrđeno je da u procesu starenja od aluminijske legure s bakrom postaje još jače i čvršće.

Kako se ispostavilo kasnije, to je zato jer kad je metal otvrdne nakon nekoliko dana na sobnoj temperaturi, razgrađuje prezasićeni čvrste rješenje, a to je, pak, u pratnji stvrdnjavanja materijala.

Proces starenja i vraćanje na prethodno stanje

Kao što je već rečeno ranije, starenje metala je važan proces, koji je uzrokovan strukturnim transformacijama koje uzrokuju promjene fizičkih i mehaničkih svojstava. Može biti prirodno i umjetno. U prvom slučaju, legura se drži nekoliko dana na sobnoj temperaturi.

Uz umjetno starenje, vrijeme obrade je skraćeno, ali temperatura se povećava. Kako bi se legura vratila u prethodno stanje, mora se nekoliko sekundi zagrijati na 270 stupnjeva, a zatim brzo hladi.

Proizvodnja aluminija

Da bi se legura od aluminija sa bakrom, trebate high-tech opreme i, naravno, metal. Izvlači se iz boksita. To je stijena koja treba biti tlo, dodati vodu i parni pod visokim pritiskom. Tako je silicij odijeljen od aluminija. Tada se gusta masa stavlja u posebnu kupku s ekspandiranim kriolitom. Sadržaj se zagrijava do 950 ° C i prolazi kroz električnu struju od 400 kA.

To nam omogućuje da razbijemo vezu između atoma kisika i aluminija. Kao posljedica toga, potonji se smire na dno kao tekući metal. Tako se tekući odljevci izrađuju od tekućeg aluminija. Metal je sada potpuno spreman za obradu. Međutim, kako bi se povećala njezina čvrstoća, potrebno je dodati elemente od legura i tako dobiti visokokvalitetnu aluminijsku leguru s bakrom.

Proizvodnja duralnih proizvoda

Sve su aluminijske legure podijeljene u dvije skupine: ljevaonice i deformirane. Proces njihove proizvodnje ovisi o tome kakav bi rezultat trebao biti na kraju. Osim toga, metoda proizvodnje također ovisi o traženim karakteristikama.

Za proizvodnju duralumina aluminijski ingoti se rastopi u električnoj peći. Zanimljivo je da je to jedan od rijetkih metala koji se mogu prenijeti iz čvrste tekućine i obrnuto mnogo puta. To neće utjecati na njegove karakteristike. U rastaljenom aluminiju, zauzvrat se dodaju bakar i drugi elemente legure, kao što su mangan, željezo, magnezij. Vrlo je važno promatrati postotni omjer: 93% aluminija, 5% bakra, a preostalih 2% čine ostali legirani elementi.

Stvrdnjavanje i žarenje duralumina

Obvezan je za takvu leguru proces otvrdnjavanja. Vrijeme zadržavanja za male dijelove je samo nekoliko minuta, a temperatura je oko 500 ° C. Neposredno nakon postupka, duralumin je mekan i viskozan. Jednostavno se deformira i obrađuje. Nakon nekog vremena legura se stvrdne i povećava mehanička svojstva. Ako se prekorači prag temperature, dolazi do oksidacije i materijal gubi svojstva. Nakon gašenja mora se polagano hladi hladnom vodom.

Dakle, već znate što se zove aluminijska legura s bakrom. Često je podložna deformaciji: hladno valjanje, istezanje, kovanje. Tako postoji tzv. Hladni rad. Ovo je proces u kojem se kretanje i umnožavanje dislokacija odvijaju u strukturi metala. Kao rezultat, sama legura mijenja strukturu, postaje sve teža i jača. Time se smanjuje njegova debljina i otpornost. Kako bi se deformacije lakše prolazile, a hladni rad ne uništava metal, koristi se žarenje. Za to je legura zagrijana do 350 ° C, a zatim ohlađena u zrak.

Državni dijagram legure (aluminij i bakar)

Da bi se najjasnije opisala interakcija komponenata duralumina u krutom i tekućem stanju, te da objasni prirodu promjene svojstava legure, koristi se dijagram stanja.

To pokazuje da je najveća topljivost Cu u leguri sa aluminijem promatrana na temperaturi od 548 ° C i istodobno je 5,7%. Kako se temperatura povećava, ona će se povećati, a kad se smanjuje, smanjit će se. Minimalna topljivost (0,5%) bit će promatrana na sobnoj temperaturi. Ako je duralumin temperiran iznad 400 ° C, postat će čvrsta, jednolika otopina - alfa.

Tijekom tog procesa čvrsta otopina će se raspasti. Vrlo neuobičajeno ponašanje je legura aluminija i bakra, čija je formula CuAl_2. Proces je praćen puštanjem višak faze Al. Ovo propadanje traje duže vrijeme. Ovo je prirodno starenje koje smo ranije spomenuli.

Svojstva legure

Alloying of metal ti ili drugi elementi omogućuju povećanje njegovih karakteristika. Sjećate li se imena aluminijske legure bakra? Kakva svojstva ima?

Sam aluminij je vrlo lagan, mekan i potpuno krhki. Topiv je u lagano koncentriranim lužinama i kiselinama. Dodavanje bakra i magnezija u aluminij, možete dobiti prilično snažnu leguru. Njegovi parametri izvedbe su jednostavni za poboljšanje - samo ostavite da leći na sobnoj temperaturi. Dakle, učinak starenja povećava snagu duralumina, kao što smo već razgovarali.

Samo aluminij je dovoljno lagan. Mali postotak bakra ne utiskuje leguru. Druga je pozitivna značajka mogućnost ponovnog otapanja legure mnogo puta. Međutim, neće izgubiti svojstva. Jedino što je potrebno je dati mu "odmori" nakon lijevanja nekoliko dana.

Nedostatak duralumina je njena niska otpornost na koroziju. Stoga je najčešće ovaj materijal prekriven čistim slojem aluminija ili obojenim lakovima i bojama.

Aluminijske legure i njihova primjena

Prvi put se dyurale koristio za proizvodnju zračnih brodova. Lagano i čvrstoće ovog materijala omogućilo je stvaranje izvrsnog letećeg stroja. Da biste to učinili, koristila se robna marka D16T. Trenutno, legure s aluminijem, cinka, bakra i drugih legiranih elemenata su naširoko koristi u zrakoplovstvu, zrakoplovstvu i drugim područjima tehnike.

Na primjer, uporaba duralumina u proizvodnji auto može značajno smanjiti njegovu težinu i cijenu, ali će biti dovoljno jaka.

Općenito, može se primijetiti da je raspon ove legure sasvim širok: cijevi, žice, listovi, vrpce, šipke i lijevane dijelove različitih oblika. Jedna od najpopularnijih i najpopularnijih robnih marki i dalje je D16t. Malo slovo "t" na kraju naljepnice znači da je legura kaljeno i prirodno staro. Koristi se:

• U dizajnu svemirskih vozila, brodova i zrakoplova.
• Za proizvodnju različitih dijelova za alatne strojeve i strojeve.
• Za izradu uličnih znakova, prometnih znakova.

Ime aluminijske legure i bakra mora biti poznato svima. Dyural se također koristi u naftnoj industriji. Na taj način, posebne cijevi od toga mogu dobro raditi 6-7 godina.

Ime legure od aluminija i bakra je lako zapamtiti. Dakle, rekli smo koja ima svojstva i gdje se primjenjuje. Jednostavno može zamijeniti valjkanje čelika, posebno ako je potrebno napraviti mali dizajn.