Duralumiini
Duralumiini on seosmetalli, joka koostuu pääosin alumiinista ja seosaineena käytetystä kuparista. Lisäksi siinä on pieniä määriä muita metallisia alkuaineita.
Duralumiinia käytetään pääasiassa lentokoneiden raaka-aineena. Ensimmäinen käyttökohde oli saksalaiset ilmalaivat ja 1930-luvulta alkaen sitä on käytetty lentokoneissa. Myös autojen moottorin osia tehdään duralumiinista.
Duralumiini on erkautuskarkaistava metalliseos. Seos saavuttaa lopullisen lujuutensa vanhennushehkutuksessa. Hehkutuksessa liuoksessa olevat kupariatomit muodostavat Al2Cu3-erkaumia. Erkaumat toimivat tehokkaina esteinä dislokaatioiden liikkeelle ja lujittavat rakennetta.
Duralumiinin historia
Duralumiinin keksi vuonna 1908 Alfred Wilm Saksassa Dürenin kaupungissa - mistä tämä seos on saanut nimensä. Tämän seoksen osalta voidaan hyvin puhua keksimisestä kehittämisen sijaan. Kertomuksen mukaan Saksan armeijalle tehtiin tutkimusta kupariseostuksen vaikutuksesta alumiiniin. Epäpätevä laborantti oli unohtanut näytekappaleet lämpökäsittelyuuniin yöksi, näin kappaleille tehtiin vahingossa ylipitkä hehkutus, jolloin AlCu dispersiolla oli aikaa kasvaa rakenteessa riittävän kokoisiksi erkaumiksi. Näin keksittiin paitsi lujan alumiiniseoksen lisäksi uusi metallurginen prosessi - erkautuskarkaisu.
Muita myöhemmin kehitettyjä erkautuskarkaistavia seoksia ovat esimerkiksi kromikupari (CuCr1%) ja zirkoniumkupari.
Duralumiinin ominaisuuksia
Seos
- Kuparia 4,2 %
- Mangaania: 0,5 %
- Magnesiumia: 0,6 %
- Loput alumiinia
- Sulamispiste: 650 °C
Seoksen tiheys on 2,7 g/cm³ – 2,87 g/cm³. Vetolujuus on 850 N/mm². Myötölujuus on yli 250 N/mm². Brinell-kovuus on noin 800 N/mm².
Nykyään käytössä olevat seokset ovat esimerkiksi SFS-standardin mukaiset 2017, 2117, ja 2024. 2024-duraalia ei voi hitsata.
Duralumiini (vanhahtava termi duraali) on paljon lujempaa kuin seostamaton alumiini ja alumiiniseoksistakin lujimpia. Sen korroosionkesto on huono, jonka vuoksi se joko anodisoidaan tai silataan puhtaalla alumiinilla (myytävä levy tms. tunnetaan nimellä Alclad) tai keltakromatoidaan ja maalataan.