Презентация по теме "Сплавы цветных металлов"

Дюралюминий

Телов Кирилл, Пономарёв Матвей, Лукичёв Данил. 11A

Состав

Базовый состав дюралюминия:
алюминий — до 94%
медь — до 5,5%
магний — до 0,8%
марганец — до 0,6%

Свойства

Физические свойства

Агрегатное состояние: твёрдое, при переплавке — жидкое.
Оттенки: белый, с серебряным блеском.
Плотность: 2700–2800 кг/м³. Дюралюминий — один из самых лёгких металлов.
Предел прочности на растяжение: 390–440 МПа. Относится к группе высокопрочных лёгких сплавов.
Температура плавления: 500–640 °С.
Температура кипения: 2400–2500 °С.
Модуль упругости: 7,3–7,4 * 104 МПа.
Значение теплопроводности: 120–134 Вт/(м*оС).
Предел упругости: 260–300 МПа. Металл хорошо поддаётся холодной деформации без снижения эксплуатационных качеств.
Показатель удельной теплоёмкости: 850–900 Дж/(кг*оС).
Значение электропроводимости сплава: 95–105.

Химические свойства

При добавлении марганца увеличиваются прочностные и пластические свойства сплава, повышается показатель свариваемости, но материал остаётся подверженным образованию коррозии и требует дополнительной обработки. 2
При введении кремния в качестве легирующей добавки достигается максимальная защита от коррозии. 2
Литий уменьшает плотность, но повышает модуль упругости. 3
Добавление хрома позволяет повысить температуру рекристаллизации. 3
Титан и бор применяют в качестве модифицирующих компонентов для измельчения зерна литого металла.

Производство и получение

Смешивание шихты.  В заранее подготовленную ёмкость засыпают гранулы различных металлов, которые будут сплавляться в единый состав. Пропорции сырья определяются технологической картой. 
Нагрев смеси до температуры 500 °C. Для этого используют электрические печи с возможностью точной настройки.
Резкое охлаждение водой или селитрой.  Процедура обеспечивает закаливание сплава и получение требуемых структур. 
Искусственное старение. Металл выдерживают при температуре 150–200 °С на протяжении 2 и более часов, что приводит к увеличению прочности. 
Нанесение защитной плёнки. Это предотвращает образование коррозии. 

Применение

Из него изготавливают трубы, плиты, прутки, проволоку.
В силу своих физических свойств – легкого веса и прочности, дюраль применяется во многих областях жизнедеятельности человека. Особенно его оценили первые конструкторы-воздухоплаватели. Из дюраля был построен первый каркас первого дирижабля. Впоследствии из воздухоплавания дюралевые конструкции перековали в авиастроение и космическую промышленность.
При производстве автомобилей и железнодорожных локомотивов дюралюминий применяется для уменьшения веса и удешевления конструкций. Стойкость сплава к температурным изменениям позволяет применять дюраль во внутренних механизмах двигателей внутреннего сгорания.
Широко используется сплав металлов в быту. Так, из дюралюминия производят фольгу, на которой выпекаются кондитерские изделия. Применяется металл и в различных бытовых приборах.

Интересные факты

Несколько интересных фактов о дюралюминии:
Дюралюминий изобрел немецкий инженер Альфред Вильм в 1903 году, определил точный состав и получил патент.
В 1911 году на выставке в Санкт-Петербурге дюралюминий получил серебряную медаль как один из лучших материалов для создания летательных аппаратов.
В СССР дюралюминий был основой для производства самолётов в военное время 1941–1945 годов. В 1932 году разработали специальное оксидное плёночное покрытие металла, предохраняющее от окисления.
В годы Великой Отечественной войны дюралюминий был очень востребованным металлом: из него изготавливали детали для оружия, самолётов и танков.
Изделия из дюралюминия безвредны для человека, но применение этого материала для постоянного контакта с пищей зависит от марки сплава.

Дюралевые элементы использовались в американских космических кораблях «Шаттл». А раньше они применялись в Германии перед началом Второй мировой войны при производстве самолетов «Хейнкель» и «Юнкерс».

На основании анализа самолета США Boeing B-29 в 1944 г. советские инженеры разработали первый советский бомбардировщик ТУ-4.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!