imported>MBHbot: [:de:Berlin-Borsigwalde|Борзигвальде]->[Борзигвальде]

2026-03-12T12:06:59Z

[:de:Berlin-Borsigwalde|Борзигвальде]->[Борзигвальде]

Новая страница

[[Файл:Al-Cu-phase-diagram-partial-greek.svg|thumb|right|260px|Бинарная [[фазовая диаграмма]] состояния сплавов алюминий-медь. Узкий диапазон сплавов типа дюралюмин представлен окрашенной полосой.]]

'''Дюралюми́н''', '''дюралюми́ний, дюра́ль''' — собирательное обозначение группы высокопрочных [[сплав]]ов на основе [[Алюминий|алюминия]] ([[алюминиевые сплавы|алюминиевый сплав]]) с добавками [[Медь|меди]], [[Магний|магния]] и [[Марганец|марганца]]. Название сплава происходит от торговой марки ''Dural'' ({{lang-fr|dur}} — твёрдый) — коммерческого обозначения одного из первых [[упрочнение сплавов|упрочняемых]] термообработкой и последующим старением [[алюминиевый сплав|алюминиевых сплавов]]. Основными [[Легирование (металлургия)|легирующими]] элементами в нём являлись медь (4,5 % массы), магний (1,5 %) и марганец (0,5 %); остальное — алюминий (93,5 %). При испытаниях на растяжение типовое значение [[предел текучести|предела текучести]] дюралюминов составляет порядка {{s|250 [[мега-|М]][[Паскаль (единица измерения)|Па]]}}, предела кратковременной прочности {{s|400…500 МПа}}, однако прочностные характеристики конкретного сплава зависят от его состава и, в особенности, от [[Термическая обработка металлов|термообработки]].

== Названия ==
Название сплава пришло в Россию из Германии в первое десятилетие XX века ({{lang-de|Duraluminium}}) и в русском языке стало общим обозначением для целой группы сплавов на основе алюминия, легированного добавками меди, магния и марганца<ref>В 1909 году компания Dürener Metallwerken вышла на рынок с продуктом под маркой «дуралюминий» ({{lang-de|duraluminium}}).</ref>. Иногда встречаются также старая (основная до 1940‑х годов) форма «'''дуралюми́ний'''» и англизированный вариант «'''дюралюми́н'''». Название происходит от немецкого города [[Дюрен]] ({{lang-de|Düren}}), где в 1909 году было начато промышленное производство сплава<ref>Краткий словарь авиационных терминов. Под редакцией проф. В. А. Комарова. М.: Изд-во МАИ, 1992, с. 54.</ref>.

Дюралюминий разработан немецким инженером-металлургом [[Вильм, Альфред|Альфредом Вильмом]] ([[:de:Alfred Wilm|Alfred Wilm]]), сотрудником металлургического завода [[:de:Dürener Metallwerke|Dürener Metallwerke]] AG. В 1903 году Вильм установил, что сплав алюминия с добавкой 4 % меди после резкого охлаждения (температура [[Закалка (металлургия)|закалки]] {{s|500 [[Градус Цельсия|°C]]}}), находясь при комнатной температуре в течение 4-5 суток, постепенно становится более [[Твёрдость|твёрдым]] и [[Прочность|прочным]], не теряя при этом [[Пластичность (физика)|пластичности]]. В 1909 году Альфред Вильм подал заявку на патент «Способ улучшения сплавов алюминия, содержащих магний»<ref>Германский патент № 244554 ''Verfahren zum Veredeln von magnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen''. 20 марта 1909 года.</ref>. Вскоре лицензии на способ были приобретены компанией Dürener Metallwerken, которая вышла на рынок с продуктом под маркой «дуралюминий» ({{lang-de|duraluminium}})<ref>Вскоре многие компании стали изготавливать дюралюминий, не обращая внимание на патент Вильма. Вильм долго боролся с патентными нарушителями, пока борьба исчерпала его силы и пока не кончились лицензионные поступления. К 1919 году Вильям оставил профессию металлурга и стал фермером. Вильм оставался фермером вплоть до своей смерти. — В кн. Walther Pahl, Weltkampf um Rohstoffe. Leipzig 1941, S. 126.</ref>. Состав патентованного дюралюминия, выпускаемого на заводе Dürener Metallwerken: 3,5-5,5 % Cu; 0,5-0,8 % Mg; 0,6 % Mn.

На международной выставке дирижаблей, проходившей во [[Франкфурт]]е в 1909 году, новый сплав получил третью премию. В 1910 году на выставке дирижаблей в Петербурге Вильм получил Большую серебряную медаль за лучший материал для дирижаблей, а также Большую золотую медаль за «достижения в области военной техники».

Обнаруженное Вильмом явление старения алюминиевых сплавов позволило повысить прочность дюралюминия до {{s|350-370 МПа}} по сравнению с {{s|70-80 МПа}} у чистого [[алюминий|алюминия]]<ref>A. Wilm, Physikalisch-metallurgische Untersuchungen über magnesiumhaltige Aluminiumlegierungen. Metallurgie, 1911, Bd. 8, N 7, 225—27.</ref>.

Распространённые в Европе сплавы марок Hiduminium и Avional являются близкими по составу к дюралюминию сплавами других фирм-производителей — High Duty Alloys Ltd. (Великобритания) и Aluminium-Industrie A-G. (Швейцария).

В СССР/России дюралюминами называют деформируемые сплавы системы [[Al]]-[[Cu]]-[[Mg]], в которые дополнительно вводят марганец. Типичным дюралюмином является сплав Д1 (состав: 4,3 % Cu, 0,6 % Mg, 0,6 % Mn, остальное — Al), однако вследствие сравнительно низких механических свойств производство его заметно сокращается; сплав Д1 для листов и профилей заменяется сплавом Д16.

В США и Евросоюзе дюралюмины представлены, в первую очередь, сплавами [[:en:2024 aluminium alloy|2024]], 2017 (во Франции ранее обозначался AU4G или duralumin) и 2117. По международной универсальной классификации группе деформируемых алюминиевых сплавов Al-Cu-Mg присваиваются обозначения от 2000 до 2999.

{| class="wikitable"
|+ Состав сплавов, % массы
! Сплав
! -
!Si
!Fe
!Cu
!Mn
!Mg
!Cr
!Ni
!Zn
!Ti
!Zr+Ti
!Прочие
каждого
! Прочие
сумма
!Al
|-----
| 2017A
|мин.
|0,20
| /
|3,50
|0,40
|0,40
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
|основа
|-----
|
| макс.
|0,80
|0,70
|4,50
|1,00
|1,00
|0,10
| /
|0,25
| /
|0,25
|0,05
|0,15
|
|-----
|2024
|мин.
| /
| /
|3,80
|0,30
|1,20
| /
| /
| /
| /
| /
| /
| /
|основа
|-----
|
|макс.
|0,50
|0,50
|4,90
|0,90
|1,80
|0,10
| /
|0,25
|0,15
|0,20
|0,05
|0,15
|
|}

{| class="wikitable"
|+ Физико-механические свойства
! /
!2017
!2024
|-----
| [[Массовая плотность]] (г/см³)
|2,79
|2,77
|-----
|Интервал температур плавления
|510-640
|500-638
|-----
| Линейный коэффициент термического расширения (10−6/K)
| 23,0
| 22,9
|-----
| Модуль упругости МПа (1)
| 74 000
| 73 000
|-----
|[[Коэффициент Пуассона]]
| 0,33
| 0,33
|-----
| [[Теплопроводность]] (W/M°C)
| состояние T4: 134
| состояние T3: 120
|-----
| [[Удельная теплоёмкость]] (Дж/кг°C)
| 920
| 920
|-----
| [[Предел текучести|Предел упругости RP0.2]] (МПа)
| 260 (2)
| 300 (3)
|-----
| Предел прочности Rm (MPa)
| 390 (2)
| 440 (3)
|-----
| Относительное удлинение (%)
| 9 (2)
| 9 (3)
|}

(1) Среднее значение модулей при растяжении и сжатии 
(2) Пруток, состояние Т4 (закалка и естественное старение) диаметром от 6 до 75 мм 
(3) Пруток, состояние Т3 (закалка, деформация в холодном состоянии, старение) диаметром от 50 до 100 мм

== Свойства и применение ==
[[Файл:Duraluminiumstruktur_eines_Zeppelin.jpg|thumb|280px|Несущая конструкция германского дирижабля жёсткой схемы «Цеппелин», выполненная из соединенных [[заклёпка]]ми дюралюминиевых профилей]]

[[Файл:Dewoitine D.333 assemblage.jpg|thumb|right|280px|Сборка цельнометаллического самолёта [[:fr:Dewoitine D.333|Dewoitine D.333]] (Франция, 1934 год), фюзеляж которого изготовлен из дюралюминия марки AU4G]]

Дюралюминий — основной конструкционный материал в авиации, космонавтике и других областях машиностроения, для которых принципиальную роль играет минимальная масса конструкции.

Первое применение дюралюминия — изготовление каркаса [[дирижабль|дирижаблей]] жёсткой конструкции. Начиная с [[1911 год]]а, дюралюминий стал широко применяться в других отраслях машиностроения. В годы [[Первая мировая война|Первой мировой войны]] состав сплава и термообработка были засекречены. Начиная с 1920‑х годов, благодаря высокой [[Удельная прочность|удельной прочности]], дюралюминий становится важнейшим конструкционным материалом в самолётостроении.

Плотность сплава: {{s|2500-2800 [[кило-|к]][[грамм|г]]/[[кубический метр|м³]]}}.
Температура плавления сплава: около {{s|650 [[Градус Цельсия|°C]]}}.

Сплав широко применяется в авиастроении, при производстве скоростных поездов (например, [[Электропоезд Shinkansen E2|поездов Синкансэн]]) и во многих других отраслях машиностроения (так как отличается существенно большей прочностью, чем чистый алюминий).

После [[Закалка|закалки]] (нагрева до температуры около {{s|500°C}} и охлаждения в подогретую воду) сплав становится мягким и гибким (как алюминий). После [[Старение (металлургия)|старения]] (естественного, проходящего при комнатной температуре в течение нескольких суток, или искусственного, проходящего при повышенной температуре в течение нескольких часов) становится твёрдым и жёстким.

В настоящее время сплавы алюминий — медь — магний с добавками марганца — известны под общим названием '''дюралюмины'''. К дюралюминам относят советские сплавы следующих марок: Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1. Дюралюмины упрочняются термообработкой; подвергаются, как правило, закалке и естественному или искусственному старению. Характеризуются сочетанием высокой статической прочности (до {{s|450-500 МПа}}) при комнатной и повышенной (до {{s|150…175 °C}}) температурах, высоких усталостной прочности и вязкости разрушения<ref>Алюминиевые сплавы.- В кн.: Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищев. — М.: Научное издательство «Большая российская энциклопедия» : Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, 1994. — 736 c.: ил. ISBN 5-85270-086-X</ref>.

Недостаток дюралюминов — низкая [[коррозионная стойкость]]. Изделия требуют тщательной защиты от коррозии. Дюралюминиевый прокат, как правило, [[Плакирование|плакируют]] чистым алюминием, создавая из него лист с двухсторонней плакировкой, — так называемый [[альклед]]. Также, как правило, все детали из алюминиевых сплавов, применяемые в конструкции самолёта, [[Анодирование#Анодирование алюминия|анодируют]], покрывают грунтовками, специально разработанными для авиации (обычно жёлтого или зелёного цветов) и при необходимости окрашивают.

== Факты ==
* В конце 1930-х годов руководство фирмы «Dürener Metallwerke AG» и исследовательские лаборатории располагались в районе [[Борзигвальде]] [[Берлин]]а. Там в начале 1940-х годов были разработаны высокопрочные деформируемые сплавы системы Al-Zn-Mg с пределом прочности не ниже 50 кгс/мм2, применявшиеся серийно на самолётах Хейнкель и Юнкерс в виде прессованных профилей и штамповок<ref>{{Cite web |url=http://german.minot.ru/html/german/docs/d-49.htm |title=Организация ОТБ по изучению немецкой авиационной науки и техники. |access-date=2016-12-17 |archive-date=2016-12-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161220141953/http://german.minot.ru/html/german/docs/d-49.htm |url-status=live }}</ref>. В частности, для сплава «Hydronalium Hy43», разработанного в Институте DVL в 1940 году (состав: 4,5 % Zn, 3,5 % Mg, 0,3 % Mn, 0,4 % Cu, остальное — Al), к 1944 году [[Имперское министерство авиации|Министерством авиации]] RLM была выпущена спецификация Flw3.425.5<ref>Mühlenbruck A., Seeman H.J. Untersuchungen an Al-Zn-Mg-Knetlegierungen. Luftfahrtforsch., 1942, Bd. 19, № 9, s. 337—343</ref>.
* Марка сплава Д16 появилась к 1946 году как результат безлицензионного воспроизводства и освоения металлургической промышленностью СССР технологии изготовления плит, листов и профилей американского сплава [[:en:2024 aluminium alloy|2024]] (состав: 4 % Cu, 1,5 % Mg, 0,3 % Сг, остальное — Al), составлявшего основу конструкции планера тяжёлого бомбардировщика [[Boeing B-29 Superfortress]]. Приказ о подетальном копировании ''(«…Не допускается никаких отклонений от американского прототипа, ни в одной детали, ни в одном агрегате…»'' ''подпись — Иосиф Сталин''.) самолёта Boeing B-29 был отдан лично [[Сталин, Иосиф Виссарионович|Сталиным]] в 1944 году в планах и перспективах создания [[Ту-4]] — первого отечественного самолёта-бомбардировщика, носителя атомного оружия. ''«[[ВИАМ]] исследовал вес деталей, их химический состав, структуру и свойства. Как оказалось, отечественные дуралюмины уступали по свойствам сплаву 2024»''<ref>[http://conf.viam.ru/conf/115/240 О Фридляндере И. Н. Международная научно-техническая конференция ВИАМ] {{Wayback|url=http://conf.viam.ru/conf/115/240 |date=20160408155239 }}. 2013 год.</ref>. Как оказалось, американский сплав 2024 отличался от отечественного дюралюмина Д1 повышенным (до 1,5 %) содержанием магния и небольшой добавкой (0,3 %) хрома.

== См. также ==
{{Викисловарь|дюралюминий}}
* [[Кольчугалюминий]] — советский аналог дюралюминия, разработанный в 1922 году.
* [[Альклед]] — алюминиевый сплав, разработанный по заказу [[Национальный консультативный комитет по воздухоплаванию|Национального консультативного комитета по воздухоплаванию (NACA)]]. С 1922 года используется в авиастроении США.
* [[Силумин]].

== Примечания ==
{{примечания}}

[[Категория:Сплавы алюминия]]
[[Категория:Авиастроительные материалы]]
[[Категория:Металлургия]]
[[Категория:Металлургия Германии]]

Дюралюминий - История изменений

imported>MBHbot: [:de:Berlin-Borsigwalde|Борзигвальде]->[Борзигвальде]