Kakšno je ime zlitine aluminija z bakrom? Proizvodnja kovinskih zlitin na osnovi bakra in aluminija

Ena najpogostejših kovin na Zemlji je aluminij. Imenuje se tudi "leteča kovina". Kljub temu, da se v naravi ne pojavlja v čisti obliki, jo najdemo v številnih mineralih. In najpogostejša zlitina, ki se uporablja za proizvodnjo veliko delov in struktur, je duralumin (dural).

Izumil ga je nemški znanstvenik Alfred Wilm, ki je delal pri Dürener Metallwerke AG (Düren). Ugotovil je, da ima zlitina aluminija z bakrom veliko boljše lastnosti kot sama kovina v svoji čisti obliki.

Skupina zlitin z visoko trdnostjo

Pravzaprav duraluminija - je skupina zlitin, pri kateri je glavni sestavina aluminij in njegove legirni elementi - baker, cink, mangan, magnezij. Na splošno pa njihove značilnosti določajo ne samo sestava, temveč tudi metoda toplotne obdelave. Leta 1903 je bilo prvič ugotovljeno, da se v procesu staranja zlitina aluminija z bakrom postane še močnejša in težja.

Kot se je izkazalo kasneje, to pa zato, ker ko se kovinski kaljeni po nekaj dneh pri sobni temperaturi, da razpade prenasičene trdne raztopine, kar po drugi strani spremlja kaljenja materiala.

Postopek staranja in vrnitev v prejšnje stanje

Kot je bilo že rečeno, je staranje kovin pomemben proces, ki ga povzročajo strukturne spremembe, ki povzročajo spremembe fizikalnih in mehanskih lastnosti. Lahko je naravno in umetno. V prvem primeru se zlitina nekaj dni vzdržuje pri sobni temperaturi.

Z umetnim staranjem se čas obdelave skrajša, vendar se temperatura poveča. Da bi zlitino vrnili v prejšnje stanje, ga je treba nekaj sekund segreti na 270 stopinj in nato hitro ohladiti.

Proizvodnja aluminija

Za izdelavo aluminijeve zlitine z bakrom potrebujete visokotehnološko opremo in seveda kovino. Izločen je iz boksita. To je kamen, ki ga je treba zmleti, dodati vodo in jo pariti pod visokim pritiskom. Tako je silicij ločen od glinice. Nato se v posebno kopel z ekspandiranim kriolitom doda gosta masa. Vsebina se segreva na 950 ° C in skozi njega potuje električni tok 400 kA.

To nam omogoča prekinitev vezi med kisikovimi in aluminijskimi atomi. Kot rezultat, se slednji usede na dno kot tekoča kovina. Tako so tekoči ulitki izdelani iz tekočega aluminija. Kovina je popolnoma pripravljena za obdelavo. Vendar pa je za povečanje njene trdnosti potrebno dodati legirne elemente in tako pridobiti visoko kakovostno aluminijevo zlitino z bakrom.

Proizvodnja dural

Skupno so vse aluminijeve zlitine razdeljene v dve skupini: livarna in deformirana. Proces njihove proizvodnje je odvisen od tega, kakšen rezultat naj bi bil na koncu. Poleg tega je proizvodna metoda odvisna tudi od zahtevanih značilnosti.

Za proizvodnjo duraluminskega aluminijastega ingota se talijo v električni peči. Zanimivo je, da je to ena od redkih kovin, ki jih lahko večkrat prenesemo iz trdne na tekočino in obratno. To ne bo vplivalo na njegove značilnosti. V staljen aluminij, baker in drugi se dodajo v zameno legirni elementi, kot so mangan, železo, magnezij. Zelo pomembno je upoštevati odstotno razmerje: 93% aluminija, 5% bakra, preostalih 2% računajo za druge legirne elemente.

Utrjevanje in žarjenje duralumin

Obvezna za takšno zlitino je postopek utrjevanja. Čas zadrževanja za majhne dele je le nekaj minut in temperatura je približno 500 ° C. Takoj po postopku je duralumin mehak in viskozen. Z lahkoto se deformira in predeluje. Po nekaj časa se zlitina strdi in njene mehanske lastnosti povečajo. Če je prag temperature prekoračen, pride do oksidacije in material izgubi svoje lastnosti. Po kaljenju je treba počasi ohladiti v hladni vodi.

Torej že veste, kaj se imenuje aluminijeve zlitine z bakrom. Pogosto je občutljiva na deformacije: hladno valjanje, raztezanje, kovanje. Tako je tako imenovano hladno delo. To je proces, v katerem se gibanje in množenje dislokacij pojavljata v strukturi kovine. Kot posledica, zlitina sama spremeni svojo strukturo, postane težje in močnejša. To zmanjšuje duktilnost in žilavost. Da bi deformacije lažje prešle in hladno delo ne uniči kovine, se uporablja žarjenje. Za to zlitino segrejemo na 350 ° C in nato ohladimo v zraku.

Državni diagram zlitine (aluminij in baker)

Da bi najbolj jasno opisali interakcijo sestavin duralumin v trdnem in tekočem stanju ter pojasnili naravo spremembe lastnosti zlitine, se uporablja diagram stanja.

Pokaže, da je najvišja topnost Cu v zlitini z aluminijem opazovana pri temperaturi 548 ° C in hkrati znaša 5,7%. Ko se temperatura dvigne, se bo povečala in ko se bo zmanjšala, se bo zmanjšala. Najmanjša topnost (0,5%) se bo opazila pri sobni temperaturi. Če je duralumin temperiran nad 400 ° C, bo postal trdna, enotna rešitev - alfa-.

Med tem procesom se bo trdna raztopina razgradila. Zelo nenavadno obnašanje je zlitina aluminija in bakra, katere formula je CuAl_2. Postopek spremlja sproščanje presežne faze Al. To propadanje traja dlje časa. To je naravno staranje, ki smo ga omenili prej.

Lastnosti zlitine

Legiranje kovin ti ali drugi elementi omogočajo povečanje njegovih lastnosti. Se spomniš imena zlitine aluminija z bakrom? Kakšne lastnosti ima?

Aluminij je zelo lahka, mehka in popolnoma krhka. Je topen v rahlo koncentriranih alkalijah in kislinah. Dodajanje bakra in magnezija aluminiju, lahko dobite precej močno zlitino. Njeni parametri delovanja so dovolj enostavni za izboljšanje - pustite, da ležijo pri sobni temperaturi. Torej učinek staranja poveča moč duralumin, kot smo že omenili.

Aluminij je dovolj lahka. Majhen odstotek bakra ne tehta zlitine. Druga pozitivna lastnost je sposobnost, da se zlitina ponovno zliva večkrat. Vendar pa ne bo izgubil svojih lastnosti. Edina stvar, ki je nujna, je, da mu po nekaj dneh odda "počitek".

Pomanjkljivost duralumin je njegova majhna odpornost na korozijo. Zato je ta material najpogosteje prekrit s čistim slojem aluminija ali barvanim z lakom in barvami.

Aluminijeve zlitine in njihova uporaba

Za izdelavo zračnih ladij je bil prvič uporabljen dyurale. Lahkotnost in trdnost tega materiala sta omogočila ustvarjanje odličnega letenja. Za to smo uporabili blagovno znamko D16T. Trenutno se zlitine z aluminijem, cinkom, bakrom in drugimi legirnimi elementi široko uporabljajo v astronomiji, letalstvu in na drugih področjih tehnike.

Na primer, uporaba duraluminuma pri proizvodnji avto lahko bistveno zmanjša svojo težo in stroške, vendar bo dovolj močna.

Na splošno je mogoče opaziti, da je obseg te zlitine precej širok: cevi, žice, listi, trakovi, palice in odlitki iz različnih oblik. Ena izmed najbolj priljubljenih in priljubljenih blagovnih znamk je še vedno D16t. Majhna črka "t" na koncu nalepke pomeni, da je zlitina kaljena in naravno starana. Uporablja se:

• Pri načrtovanju vesoljskih vozil, ladij in letal.
• Za izdelavo različnih delov za strojna orodja in stroje.
• Za izdelavo uličnih znakov, prometnih znakov.

Ime zlitine aluminija in bakra mora biti znano vsem. Dyural se uporablja tudi v naftni industriji. Tako lahko posebne cevi iz njega zagotavljajo dobro delovanje 6-7 let.

Ime zlitine aluminija in bakra je enostavno zapomniti. Torej smo povedali, katere lastnosti ima in kje se uporablja. Lahko enostavno zamenja jekleno valjanje, še posebej, če je potrebno narediti majhen dizajn.