Dural

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Composition

Le Duralumin est un alliage d'aluminium corroyé avec des additifs de cuivre, de magnésium et de manganèse. La teneur en cuivre est de 4,4 %, celle en magnésium de 1,5 % et celle en manganèse de 0,5 %. Le cuivre et le magnésium durcissent l'alliage. Le manganèse affine la structure de l'alliage et augmente la solidité et la résistance à la corrosion. Le Dural contient également des fractions d'un pourcentage de fer et de silicium, qui sont considérées comme des impuretés inévitables. Le fer réduit donc la résistance et la ductilité du duralumin. Son effet néfaste est compensé dans une certaine mesure par l'impureté silicium, qui lie le fer.

Le nom

Dans la langue moderne, le nom "dural" appartient à l'argot et est un terme professionnel accepté. L'origine du nom n'est pas connue avec précision. Certains métallurgistes pensent que le nom dérive du mot latin durus, qui signifie "dur".

Avantages du Dural

Le Dural se distingue par sa facilité d'usinage, d'assemblage et sa résistance structurelle, qui peut être obtenue par traitement thermique. Le Dural est inférieur à l'aluminium pour ce qui est de la résistance à la corrosion. Afin d'éviter cet inconvénient, de l'aluminium pur est déposé en fine couche sur la surface du dural, par laminage à chaud. Cette technique, appelée "cladding", permet d'obtenir un métal très recherché aux propriétés avantageuses. L'alliage a une densité de 2,5-2,8 g/cm³. Le point de fusion est d'environ 650 °C.

Types de duralumin

Tous les duralumins utilisés aujourd'hui dans l'ingénierie, la construction et l'aviation sont divisés en quatre groupes en fonction de la composition des composants, qui détermine également le prix du duralumin :

1. le duralumin classique (marque D1) dont la composition n'a pratiquement pas changé depuis la première fusion en 1908 ;

2. le duralumin à haute résistance (grade D16). Des propriétés de résistance significatives sont obtenues grâce à une teneur plus élevée en magnésium dans la partie droite ;

3. le duralumin à résistance thermique accrue (marques Д19 et ВД17). La principale différence entre ces qualités est le rapport élevé entre le manganèse et le cuivre ;

4. dural de plasticité accrue (qualité Д18). Dans ce cas, la plasticité du métal est obtenue par une teneur plus faible en cuivre et en magnésium.

Avantages .

1. Excellente ductilité des alliages dural après recuit.

2. Capacité d'autodurcissement pendant le vieillissement.

Traitement thermique .

Après recuit à environ 500°C et refroidissement, le dural devient mou et ductile, comme l'aluminium pur. Après le processus de vieillissement, le dural acquiert de nouvelles caractéristiques et devient de plus en plus dur. Le vieillissement peut être naturel ou artificiel. Le premier prend environ un jour à une température de fonctionnement de 20 degrés Celsius. Dans le cas du vieillissement artificiel, la température est plus élevée mais le temps d'exposition est plus court. Après le vieillissement, le blé dur est plus résistant lorsqu'il est exposé à des charges plus élevées. La capacité d'auto-renforcement du dural a été découverte par hasard. Le durcissement de l'alliage a été la principale raison de son utilisation répandue dans l'industrie et la construction aéronautique.

Déformation

Selon la technologie de production, le dural semi-fini est fourni dans différents états : recuit, trempé et vieilli artificiellement. La durée et la température de la trempe et du vieillissement artificiel dépendent de l'épaisseur et des propriétés initiales de l'alliage. Après la trempe, le duralumin est durci sans perte de ductilité et peut être facilement déformé. Les pièces semi-finies fraîchement trempées sont forgées ou percées en une seule opération. Il est important de noter que la déformation pendant le vieillissement naturel réduit la résistance à la traction de 2 KG/mm2 de la plupart des alliages. C'est pourquoi la technologie exige que les alliages D1 soient déformés à l'état fraîchement trempé dans les deux premières heures suivant la trempe, et les alliages D6 et D16 dans la demi-heure qui suit. Le prix de la fonte durale dépend de la complexité du processus technologique.

Caractéristiques particulières .

1. La résistance à la corrosion du duralumin est réduite par les contraintes, qui peuvent être éliminées par un revêtement ;

2. Sensibilité élevée des alliages de duralumin aux contraintes répétées et aux incisions tranchantes ;

3. La tendance du duralumin à présenter une perte considérable de résistance à des températures supérieures à 1400 °C.

Applications

Le duralumin est utilisé dans un large éventail d'applications. Outre la construction résidentielle et industrielle, il est largement utilisé dans l'aéronautique, l'ingénierie mécanique et les véhicules à grande vitesse. La préférence pour les alliages de dural est due à leur dureté supérieure à celle de l'aluminium.

Les alliages D1 et D16 sont les plus répandus et sont largement utilisés dans l'aérospatiale et la construction mécanique. L'alliage D1 est le matériau de base pour les tôles, les profilés, les tubes, les fils et les pièces forgées. Les mêmes produits semi-finis, à l'exception des pièces forgées, sont fabriqués à partir de l'alliage D16.

Les alliages à ductilité accrue (D18) ont une application restreinte. Les alliages D18 sont utilisés pour fabriquer des rivets pour la construction aéronautique. Les alliages VD17 et D19 sont destinés à la production de divers produits semi-finis déformés, qui sont utilisés dans des applications de chauffage.

L'alliage B95 est utilisé sous forme de profilés emboutis, de diverses pièces forgées et de barres.

Approvisionnement

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