Dural - Duralumin

Požárem poškozená duralová křížová výztuha ze vzducholodi Zeppelin Hindenburg (DLZ129) zachráněna z místa havárie na námořní letecké stanici Lakehurst , New Jersey, 6. května 1937
Koroze duralu

Dural (také volal duraluminum , dural , duralum , dural (l) ium , nebo dural - portmanteau dura Ob a na Lumin PPU) je obchodní název pro jeden z prvních typů věkových tvrditelnou hliníkových slitin . Jeho použití jako obchodního názvu je zastaralé a dnes se termín týká hlavně slitin hliníku a mědi, označovaných Mezinárodním systémem pro označování slitin (IADS) jako řady 2000, stejně jako slitiny 2014 a 2024 používané při výrobě draku.

Legující prvky

Kromě hliníku jsou hlavními materiály duralu měď , mangan a hořčík . Například Duraluminium 2024 se skládá z 91-95% hliníku, 3,8-4,9% mědi, 1,2-1,8% hořčíku, 0,3-0,9% manganu, <0,5% železa, <0,5% křemíku, <0,25% zinku, <0,15% titanu , <0,10% chromu a ne více než 0,15% ostatních prvků dohromady.

Dějiny

Duralumin byl vyvinut německým hutníkem Alfredem Wilmem ve společnosti Dürener Metallwerke AG . V roce 1903, Wilm zjistili, že po kalení , An hliníkové slitiny s obsahem 4% mědi se pomalu tvrdnout při ponechá při teplotě místnosti po dobu několika dní. Další vylepšení vedla k zavedení duralu v roce 1909. Název se používá hlavně v populární vědě k popisu slitinového systému Al-Cu nebo řady „2000“, jak jej označil International Alloy Designation System (IADS) původně vytvořený v roce 1970 Aluminium Association .

Letecké aplikace

Vzorek duralu z USS Akron (ZRS-4)
První sériově vyráběný letoun, který široce využíval dural, obrněný seskupený letoun Junkers JI z první světové války.

Duralumin, jeho složení a tepelné zpracování, byl otevřeně publikován v německé vědecké literatuře před první světovou válkou. Navzdory tomu byl přijat mimo Německo až po první světové válce. Zprávy o německém používání během první světové války, a to i v odborných časopisech, jako je jako Flight mohl stále chybně identifikovat jeho klíčovou legující složku spíše jako hořčík než měď. Ve Velké Británii byl malý zájem o jeho použití až po válce.

Nejdříve známý pokus o použití duralu pro konstrukci letadla těžší než vzduch nastal v roce 1916, kdy Hugo Junkers poprvé představil své použití při tvorbě draku letounu Junkers J 3, jednomotorového jednoplošného „technologického demonstrátora“, který označil první používání ochranné známky Junkers z duralu z vlnité kůže. Před opuštěním projektu byla vždy dokončena pouze krytá křídla a trubková konstrukce trupu J 3. O něco později, pouze IdFlieg -určený Junkers JI obrněný sesquiplane , známý továrně jako Junkers J 4, nechal vyrobit celokovová křídla a horizontální stabilizátor stejným způsobem, jakým byla vyrobena křídla J 3, spolu s experimentálním a letuschopný all-duralumin Junkers J 7 jednomístný stíhací design, který vedl k Junkers DI dolnoplošník jednoplošník, zavedení all-duralu strukturální technologie letadel do německého vojenského letectví v roce 1918.

Jeho první použití v aerostatických drakech bylo v pevných rámech vzducholodí, nakonec zahrnujících všechny z éry „Velké vzducholodi“ 20. a 30. let 20. století: Britové stavěli R-100, německý cestující Zeppelins LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II a vzducholodě US Navy USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126) , USS Akron (ZRS-4) a USS Macon (ZRS-5) .

Cyklistické aplikace

Dural byl použit k výrobě jízdních kol a rámových sad od 30. do 90. let minulého století. Několik společností v Saint-Étienne ve Francii vyniklo svým raným, inovativním přijetím duralu: v roce 1932 Verot et Perrin vyvinuli první kliková ramena z lehké slitiny; v roce 1934 vydal Haubtmann kompletní kliky; od roku 1935 vyrábělo několik společností volnoběžky, přehazovačky , pedály, brzdy a řídítka Duralumin.

Rychle následovaly kompletní sady rámců, včetně těch, které vyráběli: Mercier (a Aviac a další držitelé licencí) se svou rodinou modelů Populuar Meca Dural, bratři Pelissierovi a jejich modely La Perle hodné rasy a Nicolas Barra a jeho vynikající polovina dvacátého století “ Barraluminové “výtvory. Mezi další jména, která zde přicházejí, patří také: Pierre Caminade se svými nádhernými výtvory Caminargent a jejich exotickými osmiúhelníkovými trubkami a také Gnome et Rhône se svým hlubokým dědictvím jako výrobce leteckých motorů, který se po světové válce také diverzifikoval na motocykly, velomotory a kola Dva.

Společnost Mitsubishi Heavy Industries , které bylo zakázáno vyrábět letadla během americké okupace Japonska, vyrobila „křížové“ kolo z přebytečného válečného duralu v roce 1946. „Kříž“ navrhl Kiro Honjo , bývalý konstruktér letadel odpovědný za Mitsubishi G4M .

Použití duralu při výrobě jízdních kol se vytratilo v 70. a 80. letech minulého století. Společnost Vitus (cyklistická společnost) nicméně v roce 1979 vydala úctyhodnou sadu rámců „979“, model „Duralinox“, který se stal okamžitou klasikou mezi cyklisty. Vitus 979 byl první sériově vyráběnou hliníkovou rámovou sadou, jejíž tenkostěnné trubky 5083/5086 byly protiskluzové a poté slepeny dohromady pomocí suchého tepelně aktivovaného epoxidu. Výsledkem byla extrémně lehká, ale velmi odolná sada rámů. Výroba Vitus 979 pokračovala až do roku 1992.

Ochrana proti korozi

Ačkoli přidání mědi zvyšuje pevnost, činí tyto slitiny také náchylné ke korozi . U plechových výrobků lze odolnost proti korozi výrazně zvýšit metalurgickým spojením vysoce čisté hliníkové povrchové vrstvy. Tyto listy se označují jako alclad a běžně se používají v leteckém průmyslu.

Aplikace

Hliník legovaný mědí (slitiny Al-Cu), který může být vytvrzován srážením, je označen Mezinárodním systémem pro označování slitin jako řada 2000. Typická použití pro tvárné slitiny Al-Cu zahrnují:

  • 2011 : Drát, tyč a tyč pro produkty šroubových strojů . Aplikace, kde je vyžadována dobrá obrobitelnost a dobrá pevnost.
  • 2014 : Těžké výkovky , desky a výlisky pro příslušenství letadel, kola a hlavní konstrukční součásti, opálení a konstrukce posilovače prostoru, rám nákladního vozu a komponenty zavěšení. Aplikace vyžadující vysokou pevnost a tvrdost včetně servisu při zvýšených teplotách.
  • 2017 nebo Avional (Francie): Kolem 1% Si. Dobrá obrobitelnost. Přijatelná odolnost proti korozi ve vzduchu a mechanické vlastnosti. Ve Francii se také nazývá AU4G. Používá se pro letecké aplikace mezi válkami ve Francii a Itálii. Také viděl nějaké použití v automobilových závodních aplikacích od 1960, protože je to tolerantní slitina, která by mohla být lisována s relativně nenáročným vybavením.
  • 2024 : Konstrukce letadel, nýty, hardware, kola nákladních vozidel, šroubovací stroje a další konstrukční aplikace.
  • 2036 : List pro panely karoserie automobilů
  • 2048 : List a deska v konstrukčních součástech pro letecký průmysl a vojenské vybavení

Reference