Duralumin - Duralumin
Duraluminium (også kalt duraluminum , duraluminium , duralum , dural (l) ium , eller dural - en teleskopord av dura old og en LUMIN ium) er et handelsnavn for en av de tidligste typer av alder-herdbare aluminiumlegeringer . Bruken som et handelsnavn er foreldet, og i dag refererer begrepet hovedsakelig til aluminium - kobberlegeringer, utpekt som 2000 -serien av International Alloy Designation System (IADS), som med 2014 og 2024 legeringer som ble brukt i fabrikasjon av flyrammer .
Legeringselementer
I tillegg til aluminium er hovedmaterialene i duraluminium kobber , mangan og magnesium . For eksempel består Duraluminium 2024 av 91-95% aluminium, 3,8-4,9% kobber, 1,2-1,8% magnesium, 0,3-0,9% mangan, <0,5% jern, <0,5% silisium, <0,25% sink, <0,15% titan , <0,10% krom og ikke mer enn 0,15% av andre elementer sammen.
Historie
Duralumin ble utviklet av den tyske metallurgen Alfred Wilm ved Dürener Metallwerke AG . I 1903 oppdaget Wilm at etter slukking ville en aluminiumslegering som inneholdt 4% kobber sakte herdes når den ble stående ved romtemperatur i flere dager. Ytterligere forbedringer førte til introduksjonen av duraluminium i 1909. Navnet brukes hovedsakelig i populærvitenskap for å beskrive Al-Cu-legeringssystemet, eller '2000'-serien, som angitt av International Alloy Designation System (IADS) opprinnelig opprettet i 1970 av den Aluminium Association .
Luftfartsapplikasjoner
.jpg)
Duralumin, dets sammensetning og varmebehandling, ble åpent publisert i tysk vitenskapelig litteratur før første verdenskrig. Til tross for dette ble det ikke vedtatt utenfor Tyskland før etter første verdenskrig. Rapporter om tysk bruk under første verdenskrig, selv i tekniske tidsskrifter som som Flight , kan den fortsatt identifisere den viktigste legeringskomponenten som magnesium i stedet for kobber. I Storbritannia var det liten interesse for bruken før etter krigen.
Det tidligste kjente forsøket på å bruke duralumin for en flykonstruksjon som var tyngre enn luften, skjedde i 1916, da Hugo Junkers først introduserte bruken ved opprettelsen av Junkers J 3s flyramme, en enmotors monoplan "teknologidemonstrator" som markerte den første bruk av Junkers varemerke duralumin bølgepapp. Bare de dekkede vingene og den rørformede flykroppen til J 3 ble noen gang fullført, før prosjektet ble forlatt. Den litt senere, utelukkende IdFlieg -designated Junkers JI pansret sesquiplane , som er kjent til fabrikken som Junkers J 4, hadde sin all-metall vinger og horisontal stabilisator fremstilt på samme måte som den J 3 vinger hadde vært, sammen med den eksperimentelle og luftdyktig all-duralumin Junkers J 7 enkeltsete jagerdesign, noe som førte til at Junkers DI lavvinget monoplanjager introduserte all-duralumin flykonstruksjonsteknologi for tysk militær luftfart i 1918.
Den første bruken i aerostatiske flyrammer var i stive luftskiprammer til slutt inkludert alle de fra "Great Airship" -tiden på 1920- og 1930-tallet: britene bygde R-100, den tyske passasjeren Zeppelins LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II , og US Navy luftskip USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126) , USS Akron (ZRS-4) og USS Macon (ZRS-5) .
Sykling applikasjoner
Duralumin ble brukt til å produsere sykkelkomponenter og rammesett fra 1930- til 1990 -årene. Flere selskaper i Saint-Étienne, Frankrike skilte seg ut for sin tidlige, nyskapende adopsjon av duralumin: i 1932 utviklet Verot et Perrin de første sveivarmene i lett legering; i 1934 ga Haubtmann ut et komplett kranksett; fra 1935 og fremover ble Duralumin frihjul, gir , pedaler, bremser og styr produsert av flere selskaper.
Komplette rammesett fulgte raskt etter, inkludert de som ble produsert av: Mercier (og Aviac og andre rettighetshavere) med sin populære Meca Dural-modellfamilie, brødrene Pelissier og deres raseverdige La Perle-modeller, og Nicolas Barra og hans utsøkte midten av det tjuende århundre " Barralumin ”kreasjoner. Andre navn som kommer opp her inkluderer også: Pierre Caminade, med sine vakre Caminargent -kreasjoner og deres eksotiske åttekantede slanger, og også Gnome et Rhône , med sin dype arv som flymotorprodusent som også diversifiserte seg til motorsykler, velomotorer og sykler etter andre verdenskrig To.
Mitsubishi Heavy Industries , som ble forbudt å produsere fly under den amerikanske okkupasjonen av Japan, produserte "kryss" -sykkelen av overskytende duraluminium fra krigen i 1946. "Korset" ble designet av Kiro Honjo , en tidligere flydesigner med ansvar for Mitsubishi G4M .
Duralumin bruk i sykkelproduksjon bleknet på 1970- og 1980 -tallet. Vitus (sykkelfirma) ga likevel ut det ærverdige rammesettet "979" i 1979, en "Duralinox" -modell som ble en umiddelbar klassiker blant syklister. Vitus 979 var det første produksjonsrammesettet i aluminium med et tynt veggrør på 5083/5086 som var glatt og deretter limt sammen med en tørr varmeaktivert epoksy. Resultatet var et ekstremt lett, men veldig holdbart rammesett. Produksjonen av Vitus 979 fortsatte til 1992.
Korrosjonsbeskyttelse
Selv om tilsetning av kobber forbedrer styrken, gjør det også disse legeringene utsatt for korrosjon . For plateprodukter kan korrosjonsmotstanden forbedres sterkt ved metallurgisk binding av et overflatelag av høy renhet av aluminium. Disse bladene kalles alclad , og brukes ofte av flyindustrien.
applikasjoner
Aluminiumlegering med kobber (Al-Cu-legeringer), som kan forherdes med nedbør, betegnes av International Alloy Designation System som 2000-serien. Typiske bruksområder for smidde Al-Cu-legeringer inkluderer:
- 2011 : Tråd, stang og stang for skruemaskinprodukter . Søknader der det kreves god bearbeidbarhet og god styrke.
- 2014 : Kraftige smeder , tallerkener og ekstruderinger for flybeslag, hjul og hovedkonstruksjonskomponenter, romforsterkertank og -konstruksjon, lastebilramme og fjæringskomponenter. Søknader som krever høy styrke og hardhet, inkludert service ved forhøyede temperaturer.
- 2017 eller Avional (Frankrike): Rundt 1% Si. God bearbeidbarhet. Akseptabel motstand mot korrosjon i luft og mekaniske egenskaper. Også kalt AU4G i Frankrike. Brukes til flyapplikasjoner mellom krigene i Frankrike og Italia. Så også noe bruk i motorsportsapplikasjoner fra 1960-tallet, da det er en tolerant legering som kan presseformes med relativt usofistikert utstyr.
- 2024 : Flykonstruksjoner, nagler, maskinvare, lastebilhjul, skruemaskinprodukter og andre strukturelle applikasjoner.
- 2036 : Ark for karosseripaneler
- 2048 : Ark og plate i strukturelle komponenter for luftfartsapplikasjoner og militært utstyr