Duraliuminis

Duraliuminis (angl. duralumin, duraluminum, duraluminium; rus. дюралюминий, дуралюминий), duralis (angl. dural, duralum, duralium: rus. дюраль) – aliuminio lydinys, grūdinamas terminiu apdorojimu ir po to sendinimu. Sudėtis – aliuminis (93,2 %), varis (4,5 % masės), magnis (1,6 %) ir manganas (0,7 %).

Firminis pavadinimas diuralis (Dural®) yra prekinis ženklas, bet tapęs šnekamuoju ir profesiniu šio lydinio pavadinimu. Pavadinime komponentas dur- kilęs iš Vokietijos miesto pavadinimo vok. Düren. 1909 m. šiame mieste pradėta pramoninė duraliuminio gamyba^[1].

Duraliuminį išrado vokiečių inžinierius metalurgas Alfredas Vilmas (Alfred Wilm), dirbęs metalurgijos gamykloje Dürener Metallwerke AG. 1903 m. Vilmas aptiko, kad aliuminio lydinys su 4 % vario priedu po staigaus atvėsinimo (grūdinimo temperatūra +500 °C) pabuvęs 4–5 paras kambario temperatūroje, palaipsniui darosi kietesnis ir tvirtesnis, bet nepraranda plastiškumo. Po tolesnių bandymų 1909 m. gamykla Dürener Metallwerke ėmė gaminti duraliuminį. Vilmo aptiktas aliuminio lydinių kietėjimas senstant leido padidinti duraliuminio tvirtumą iki 350–370 MPa (gryno aliuminio – 70–80 MPa)^[2]. Europoje (Šveicarija, D. Britanija) paplitę aliuminio lydiniai Avional ir Hiduminium yra duraliuminiui artimi lydinių variantai, kuriuos gamino kiti gamintojai.

Duraliuminiais vadina deformuojamus Al-Cu-Mg lydinius, kuriuos papildomai legiruoja manganu.

JAV ir ES daugiausiai naudojami duraliuminiai 2024, 2017 ir 2117.

Lydinio tankis 2500–2800 kg/m³, lydymosi temperatūra apie 650 °C.

Po atkaitinimo (kaitinimo iki +500 °C ir ataušinimo) duraliuminis tampa minkštas ir lankstus (kaip aliuminis). Po sendinimo (+20 °C – kelias paras, aukštesnėje temperatūroje – kelias valandas) pasidaro kietas ir stangrus.

Duraliuminiui būdingas didelis statinis stipris (iki 450–500 MPa) kambario ir aukštesnėje (iki 150–175 °C) temperatūroje, atsparumas nuovargiui ir irimo klampa^[3].

Duraliuminio trūkumas – mažas atsparumas korozijai, todėl duraliuminio gaminius reikia saugoti nuo korozijos. Duraliuminio lakštai paprastai dengiami grynu aliuminiu.

Duraliuminis – svarbi konstrukcinė medžiaga aviacijoje ir kosmonautikoje, taip pat kitose srityse, kur reikia lengvų ir tvirtų medžiagų.

Pirma konstrukcija, kur buvo panaudotas duraliuminis, buvo dirižablio karkasas. Nuo 1911 m. duraliuminis imtas plačiau naudoti. Pirmojo pasaulinio karo metais duraliuminio sudėtis ir terminio apdorojimo metodika buvo įslaptinti. Dėl didelio savitojo stiprio nuo 3-čio dešimtmečio duraliuminis tapo viena svarbiausių aviacijos pramonės medžiagų.

Duraliuminis taip pat naudojamas greitųjų traukinių (pvz., E2 Series Shinkansen) ir kitokios technikos gamyboje.