2. Дюралюминий и другие деформируемые сплавы

Дюралюминий — наиболее распространенный представитель группы алюминиевых сплавов, применяемых деформированном виде и упрочняемый термической обработкой. Название «дюралюминий» можно расшифровать как твердый алюминий.

Он содержит около 4% Сu и 0,5% Mg, а так же марганец и железо.

Дюралюминий — сплав, по крайней мере, шести компонентов: алюминия, меди, магния, марганца, кремния и железа, хотя основными добавками являются медь и магний. Кремний и железо являются постоянными примесями, попадающими в сплав вследствие применения недостаточно чистого алюминия.

Термическая обработка этих сплавов заключается в закалке примерно с 500°С в воде с последующим естественным (зонным) старением, т.е. детали из этих сплавов могут быть «готовы» лишь через пять — семь дней после закалки.

Так как коррозионная стойкость дюралюминия незначительна, то изыскивали различные способы для защиты его от коррозии. Наиболее распространенный способ защиты его от коррозии — плакирование чистым алюминием. Плакированный дюралюминий (типичный биметалл – дюралюминий + алюминий) обладает такой же коррозионной устойчивостью, как чистый алюминий.

Состав наиболее распространенных марок приведен в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

Состав дюралюминия

Марка	Cu, %	Mn, %	Mg, %	Si, %	Fe, %
Д1	3,8 – 4,8	0,4 – 0,8	0,4 – 0,8	< 0,7	< 0,7
Д16	3,8 – 4,5	0,3 – 0,9	1,2 – 1,8	< 0,5	< 0,5

Сплав Д1 – так называемый нормальный дюралюминий основной, упрочняющей фазой в этом сплаве является соединение CuAl₂. Сплав Д16, так называемый супердуралюмин, содержит, по сравнению с нормальным дюралюминием, повышенное количество магния, что и обеспечивает более высокую прочность сплава Д16 по сравнению с Д1.

Следует также указать, что пайка и сварка алюминиевых сплавов не создают шва равной прочности с основным металлом. Надежным соединением является соединение на заклепках, которые тоже должны быть изготовлены из дюралюминия. При расклепывании заклепки металл должен обладать высокой пластичностью. Такие свойства имеет дюралюминий, но лишь в свежезакаленном состоянии (до старения).

Заклепки из сплавов Д1, Д16 ставят не позднее, чем через 2 ч (Д1) или 20 мин (Д16) после закалки, когда сплав не начал еще заметно упрочняться в процессе старения; позднее ставить заклепки нельзя, так как в результате старения и снижения вследствие этого пластичности при расклепывании образуются трещины.

Разумеется, такая жесткая регламентация по времени создает технологические затруднения. Поэтому имеется сплав (Д18), специально предназначенный для заклепок, который можно расклепывать в состаренном состоянии. Этот сплав содержит пониженное количество упрочняющих элементов (меди, магния) и после закалки и старения имеет существенно более низкую прочность, но более высокую пластичность, чем, например, дюралюминий Д1.