Behandelte Themen
Einführung
Chemische Zusammensetzung
Mechanische Eigenschaften
Herstellungsprozess
Anwendungen
Einführung
Duralumin ist eine starke, leichte Aluminiumlegierung, die 1910 von Alfred Wilm, einem deutschen Metallurgen, entdeckt wurde. Sie ist relativ weich, duktil und bei normaler Temperatur leicht bearbeitbar. Die Legierung kann gewalzt, geschmiedet und zu verschiedenen Formen und Produkten extrudiert werden. Die Zugfestigkeit von Duralumin ist höher als die von Aluminium, seine Korrosionsbeständigkeit ist jedoch gering. Die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Duralumin ist geringer als die von reinem Aluminium und höher als die von Stahl. Ursprünglich wurde es für starre Luftschiffrahmen verwendet, wobei die Wärmebehandlungsmethoden und die Zusammensetzung zu Kriegszeiten geheim waren. Mit der Einführung neuer Monocoque-Bauweisen in den frühen 1930er Jahren fand Duralumin breite Anwendung in der Flugzeugindustrie.
Das geringe Gewicht und die hohe Festigkeit von Duralumin im Vergleich zu Stahl ermöglichten seinen Einsatz im Flugzeugbau. In der Luftfahrtindustrie wird jedoch eine spezielle laminierte Form von Duralumin, Alclad genannt, verwendet, da es beim Schweißen an Festigkeit verliert.
Chemische Zusammensetzung
Die chemische Zusammensetzung von Duralumin ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
| Element | Gehalt (%) |
|---|---|
| Aluminium, Al | 95 |
| Kupfer, Cu | 4 |
| Magnesium, Mg | 1 |
Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften von Duralumin sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
| Eigenschaften | Metrisch | Imperial |
|---|---|---|
| Härte, Brinell | 115-135 | 115-135 |
| Zugfestigkeit | 420-500 MPa | 60900-72500 psi |
| Reißdehnung | ≤ 22% | ≤ 22% |
| Zugmodul | 73 GPa | 10600 ksi |
| Izodschlag, ungekerbt | 0.08 – 0,22 J/cm | 0,150 – 0,412 ft.lb/in |
Herstellungsverfahren
Duraluminium lässt sich wegen seines niedrigen Schmelzpunktes leicht schmieden, gießen und bearbeiten. Es wird bei Temperaturen zwischen 350 und 380 °C geglüht und an der Luft abgekühlt. Die Legierung wird nun plastisch und lässt sich leicht bearbeiten und in die gewünschten Abschnitte formen. Die Legierung wird dann bei 490 bis 510 °C wärmebehandelt, um ihre Zugeigenschaften zu verbessern. Anschließend wird Duralumin abgeschreckt und gehärtet.
Anwendungen
Die folgenden sind einige der wichtigsten Anwendungen von Duralumin:
- Flugzeugrahmen
- Rahmen von Schnellbooten und Automobilen
- Leichtgewichtige Gewehre wie das FAMAS Typ 97
- Chirurgische und orthopädische Arbeiten
- Herstellung von Komponenten für Messinstrumente