Впервые его начали применять для полётов ещё до появления самих самолётов. Фердинанд Цеппелин делал из алюминия каркасы своих знаменитых дирижаблей!
В самолёте впервые алюминий применили в 1903 году не менее знаменитые братья Райт. Им был необходим двигатель. Но обыкновенный автомобильный мотор того времени был тяжёлый и обладал слишком низкой мощностью. Тогда изобретатели придумали новый двигатель, детали которого, в том числе и блок цилиндров, были отлиты из алюминия.
Теперь 75 – 80 % общей массы современного самолёта приходится на этот металл. Его можно найти практически во всех деталях и механизмах крылатой машины.
В авиастроении используются сплавы алюминия. Самый распространённый – сплав с цинком, магнием и медью. По своей прочности он сравним с прочностью стали, а легче её в 3 раза.
Применяется алюминий и в ракетостроении и космонавтике, где прочность и лёгкий вес конструкции ещё более важны. Корпус первого искусственного спутника земли, запущенного в 1957 году, был изготовлен из алюминиевого сплава.
Крылатый металл ВКО РУС
МАГНИЙ
Также успешно применяется в авиастроении в составе как алюминиевых, так и самостоятельных сплавов с другими металлами. Колёса и вилки шасси, передние кромки крыльев, детали сидений, корпуса приборов, различные рычаги и кожухи, двери кабин и фонари – много элементов самолётов выполнены с участием магния.
В последнее время из этого металла отливают крылья, створки люков шасси. Получаемые детали легче и дешевле стандартных, изготавливаемых из деформируемых сплавов.
К особенностям деталей из литых магниевых сплавов следует отнести то, что они мало подвержены растрескиванию из-за своей малой пористости.
Детали из магниевых сплавов входят в состав двигателей самолётов и вертолётов.
В ракетостроении используют сплавы магния с торием и цирконием. Это позволяет получать прочные сплавы, выдерживающие высокие термические нагрузки.
ТИТАН
Высокая удельная прочность металла в сочетании с химической стойкостью и способность выдерживать высокие температуры делает титан незаменимым материалом в создании современных летательных аппаратов.
Титан тяжелее алюминия, но значительно превосходит его по прочности и тугоплавкости. В солёной воде не уступает по стойкости нержавеющей стали, а в соляной кислоте значительно превосходит её.
Детали из титана получают литьём, резанием, обработкой давлением и сваркой.
Широко титановые детали применяются в двигателях самолётов и ракет. Несмотря на его дороговизну, экономия на массе деталей оказывается более выгодной. А использование именно отливок из титана, экономит дорогой материал по сравнению с получением деталей, например, резанием.
БЕРИЛЛИЙ
Металл, который тоже применяется в авиационной промышленности для изготовления тонких профилей. Там, где невозможно применить титан – из-за его низкой удельной жёсткости, или сталь – из-за её веса, приходит на выручку бериллий.
Настоящей находкой стал бериллий для колёсных тормозов, в которых необходимо сочетание прочности, лёгкости и хорошей теплопроводности.
Чем отличается алюминий от меди?
Токсичность и дороговизна бериллия – существенное препятствие для его широкого распространения в промышленности. Однако развитие науки позволяет преодолевать эти трудности и сейчас металл используется для изготовления стержней, труб, листов для авиа- и ракетостроения.
Компания СЛТ поставляет оборудование, проектирует и модернизирует литейные и металлообрабатывающие производства. Со всеми возможностями компании можно ознакомиться на нашем сайте.
Источник: dzen.ru
Дюраль — крылатый металл большевиков
«Крылатый металл» — это сплав, состоящий из алюминия, меди, магния и марганца. Общепринятое название — дюраль, дюралюмин или дюралюминий. Своим появлением сплав обязан немецкому физику Альфреду Вильму, который изобрел дюралюминий в 1903 году, определил точный состав и получил патент.
Металл обеспечил индустриальный прорыв в Советском Союзе — он был основой для производства самолетов в военное время 1941 — 1945 годов.
Специфика названия
Дюраль называют «крылатой», «самолетной», «авиационной», что неудивительно — развитие авиации напрямую связано с данным изобретением. Так, без дюралюминия не обходится авиационная и космическая промышленность, металл входит в состав ракетного топлива, его свойства методично развиваются за счет постоянного усовершенствования сплава.
Фактически, «крылатый металл» — это алюминий с дополненным составом в целях улучшения прочности и других качеств материала.
Появление «крылатого» сплава
Немецкий инженер-металлург Вильм изобрел дюралюминий практически случайно — в начале XX века велись разработки и поиск облегченного металла для производства летательных аппаратов. В попытках создания подходящего сплава опытным путем был создан материал на основе алюминия, в который входили:
- 1,5% меди;
- 2,8% магния;
- 1% марганца.
Металл стал базовым для авиации, первый выпуск осуществлялся на немецком заводе Durener Metallwerke Aktien Gesellschaft. До изобретения дюралюминия в авиационной промышленности использовали алюминий, свойства которого не удовлетворяли конструкторов.
После изобретения выпуск «крылатого металла» производился в ограниченном количестве для изготовления дирижаблей с 1910 года. Индустриальный прорыв произошел с появлением самолетов — первый фюзеляж и крылья производили из дюралюминия.
Свойства и характеристики
Популярность дюралюминиевого сплава обусловлена легкостью, которая считается приоритетной в производстве авиационной техники. Также металл отличается устойчивостью к высоким температурам и повышенной твердостью.
Изготовление сплава состоит из этапов:
- получение состава с примесями посредством плавления;
- нагрев до 500 °C;
- резкое охлаждение в течение 4 — 5 дней при комнатной температуре.
Способ называют старением металла. Он обеспечивает прочность и гибкость материала при внушительной твердости.
Дюралюминий в Советском Союзе
Появление «крылатого металла» стало прорывным для авиастроения СССР. До начала 1930-х годов советские самолеты постоянно нуждались в ремонте из-за быстрой коррозии. Если от непрактичной тяжести крыльев постепенно избавлялись благодаря появлению базового дюралюминия, то коррозия стала неприятным моментом для авиаконструкторов. В 1932 году большевики разработали специальное оксидное пленочное покрытие металла, предохраняющее от окисления — это стало рывком в развитии советского авиастроения.
С начала войны появилась проблема — алюминия катастрофически не хватало для производства военных самолетов. В результате часть заводов по производству была оккупирована, остался только Уральский. Ситуация разрешилась благодаря американскому ленд-лизу и наращиванию выпуска на Уральском заводе. В послевоенное время производство дюраля расширилось — авиация, машиностроение, трубопрокат, космонавтика, металлургия и другие отрасли промышленности не обходятся без дюралевых сплавов.
Развитие и применение
«Крылатый металл» универсален, подходит для авиации, космонавтики и других нужд. Непрекращаемое усовершенствование состава алюминиевого сплава — это индустриальный прорыв, который продолжается в течение нескольких десятилетий. Кроме авиастроения и освоения космоса дюраль применяется в производстве бурильных установок и прочих направлениях металлургии.
Прочность, улучшенный состав и устойчивость к высоким температурам помогает использовать дюралевый алюминий в составе ракетного топлива, изготовлении трубопроводов, деталей для машиностроения, электроники. «Крылатый металл» универсален и подходит для современных технологий.
Источник: vc.ru
Какой металл называют «крылатым» и почему?
Алюминий — самый распространенный в природе металл: он занимает третье место после кислорода и кремния, а среди металлов — первое.
Но в чистом виде алюминий в природе не встречается. Зато его очень много в различных соединениях с другими химическими элементами. Алюминий содержится в полевом шпате, слюде, глине. И название своё металл получил от латинского слова alumen, которое переводится как «квасцы». Квасцы представляют собой соли алюминия.
Они встречаются в природе, и еще в древности алумены использовали в самых разных областях — в медицине, искусстве (для производства красителей), строительстве. Ученые эпохи Возрождения считали, что квасцы были солью в составе глинозема. В 1782 году французский химик Лавуазье предположил, что квасцы — это оксид какого-то неизвестного металла.
Алюминий в чистом виде впервые получил датский физик Ханс Эрстед в 1825 году. Французский химик Анри Сент-Клер научился получать его путем электролиза и разработал промышленный способ получения алюминия.
Анри Этьен Сент-Клер Девиль
Процесс выделения этого металла из других соединений довольно сложный и дорогостоящий, поэтому алюминий долгое время считался металлом дорогим и редким. Зато после открытия новых методов получения чистого алюминия он стал самым дешевым из цветных металлов.
Главное свойство алюминия — легкость. Он почти втрое легче железа, более чем в три раза легче меди и в четыре раза — свинца. Но сам по себе алюминий — мягкий металл. Если вы когда-нибудь держали в руках алюминиевую проволоку, вы знаете, как легко ее гнуть и ломать. Но уже в конце 19 века было обнаружено, что сплавы алюминия с другими металлами обладают высокой прочностью, оставаясь при этом лёгкими.
Статуя бога взаимной любви Антероса на площади Пикадилли в Лондоне —
первая крупная скульптура из алюминия
Для повышения прочности алюминия к нему добавляют такие металлы как цинк, медь, магний, а также кремний. Эти сплавы по использованию в промышленности занимают второе место. Они значительно облегчают мосты и линии электропередачи, строительные конструкции. Алюминиевые сплавы широко используют как в каркасах зданий, так и для отделки. Благодаря алюминию здания получаются более легкими, а это особенно важно при строительстве крупных объектов, например, небоскрёбов.
В 70-х годах 20 века из алюминия стали производить банки для напитков.
Алюминиевые банки
Алюминий хорош тем, что прекрасно поддаётся вторичной переработке, причем перерабатывать его можно практически бесконечно: 75% алюминия, который был когда-либо произведён, используется до сих пор.
Особенно незаменим этот легкий металл и его сплавы при строительстве самолетов, ракет и искусственных спутников. Его применение намного уменьшает вес современных летательных аппаратов. Оболочка первого в мире искусственного спутника Земли была изготовлена из сплавов алюминия.
Первый искусственный спутник Земли
Теперь вы понимаете, почему алюминий называют «крылатым» металлом?
Источник: allforchildren.ru