Käsiteltävät aiheet
Esittely
Kemiallinen koostumus
Mekaaniset ominaisuudet
Valmistusprosessi
Käyttökohteet
Johdanto
Duralumiini on vahvaa, kevyt alumiiniseos, jonka saksalainen metallurgi Alfred Wilm löysi vuonna 1910. Se on suhteellisen pehmeä, sitkeä ja helposti työstettävissä normaalilämpötilassa. Seosta voidaan valssata, takoa ja suulakepuristaa erilaisiin muotoihin ja tuotteisiin. Duralumiinin vetolujuus on suurempi kuin alumiinin, mutta sen korroosionkestävyys on heikko. Duralumiinin sähkön- ja lämmönjohtavuus on pienempi kuin puhtaan alumiinin ja suurempi kuin teräksen. Sitä käytettiin alun perin jäykissä ilmalaivojen rungoissa, ja sen lämpökäsittelymenetelmät ja koostumus olivat sota-ajan salaisuus. Uusien monocoque-rakennusmenetelmien käyttöönoton myötä 1930-luvun alussa duralumiinia alettiin käyttää laajalti lentokoneteollisuudessa.
Duralumiinin keveys ja suuri lujuus teräkseen verrattuna mahdollistivat sen käytön lentokoneiden rakentamisessa. Lentokoneteollisuudessa käytetään kuitenkin duralumiinin erityistä laminoitua muotoa, jota kutsutaan alcladiksi, koska se pyrkii menettämään lujuuttaan hitsauksen aikana.
Kemiallinen koostumus
Duralumiinin kemiallinen koostumus on esitetty seuraavassa taulukossa.
| Elementti | Sisältö (%) |
|---|---|
| Alumiini, Al | 95 |
| Kupari, Cu | 4 |
| Magnesium, Mg | 1 |
Mekaaniset ominaisuudet
Duralumiinin mekaaniset ominaisuudet on esitetty seuraavassa taulukossa.
| Ominaisuudet | Metriset | Kuninkaalliset |
|---|---|---|
| Kovuus, Brinell | 115-135 | 115-135 |
| Murtolujuus | 420-500 MPa | 60900-72500 psi |
| Murtovenymä | ≤ 22% | ≤ 22% |
| Murtumismoduuli | 73 GPa | 10600 ksi |
| Izodin vaikutus, lovamaton | 0.08 – 0.22 J/cm | 0.150 – 0.412 ft.lb/in |
Valmistusprosessi
Duralumiini on helposti taottavissa, valettavissa ja työstettävissä alhaisen sulamispisteensä vuoksi. Sitä hehkutetaan 350-380 °C:n (662-716 °F) lämpötiloissa ja jäähdytetään ilmalla. Seoksesta tulee nyt plastinen, ja sitä voidaan helposti työstää ja muotoilla halutuiksi osiksi. Tämän jälkeen seos lämpökäsitellään 490-510 °C:ssa (914-950 °F) sen veto-ominaisuuksien parantamiseksi. Tämän jälkeen duralumiini sammutetaan ja karkaistaan.
Käyttökohteet
Seuraavassa on lueteltu joitakin duralumiinin tärkeimpiä käyttökohteita:
- Lentokoneiden rungot
- Vauhtiveneiden ja autojen rungot
- Kevyet aseet, kuten FAMAS-tyypin 97 aseet
- Kirurgiset ja ortopediset työt
- Mittauskojeiden osien valmistus
.