Термическая обработка для дюралюминов заключается в закалке и последующем старении.
Закалка проводится с температуры 500°С, в воде. После закалки структура сплавов: пересыщенный твердый раствор меди в алюминии. В закаленном состоянии сплавы имеют невысокую прочность при сохранении пластичности. Закаленные детали можно подвергать технологическим операциям.
После закалки с целью упрочнения проводится старение: естественное (при комнатной температуре) или искусственное (при температуре 150-250°С).
Старение – процесс распада пересыщенного твердого раствора легирующих элементов в металлической матрице с образованием дисперсных частиц интерметаллидных соединений с целью упрочнения сплавов.
Процесс старения включает несколько стадий:
1 стадия – образование зон Гинье-Престона ГП-1(образование прослоек повышенной концентрации меди размером 4 – 10 нм в растворе меди в алюминии);
2 стадия – рост зон Гинье-Престона (100нм) и образование зон ГП-2. При этом повышается прочность сплава;
3 стадия – образование самостоятельной тета - фазы Θ (CuAl2) и дальнейший ее рост при увеличении температуры искусственного старения.
Естественное старение заканчивается образованием зон ГП-1 и ГП-2.
Искусственное старение заканчивается образованием Θ – фазы.
Структура сплавов после закалки и естественного старения – твердый раствор + зоны ГП.
Структура сплавов после закалки и искусственного старения – твердый раствор + Θ-фаза.
После термической обработки дюрали значительно упрочняются, причем эффект максимального упрочнения достигается после закалки и естественного старения. Кроме того, в дюралях увеличивается стойкость к усталостным и хрупким разрушениям.
Дюрали используют в самолетостроении, в пищевой, химической промышленности, для корпусов катеров, яхт.
Для повышения коррозионной стойкости дюрали плакируют. (поверхность листов из дюрали покрывают чистым алюминием и прокатывают).
В последнее время для снижения полетной массы в ракетной технике и самолетостроении используют легирование литием. Создаются сплавы системы Al – Mg – Li и Al – Cu – Li.
3. Литейные алюминиевые сплавы .
Используют для изготовления готовых литых деталей.
Литейные сплавы алюминия обозначаются: АЛ2; АЛ9; АЛ13; АЛ14 и т.д., где А – алюминиевый сплав, Л – литейный сплав, число – условный номер сплава.
Основные легирующие элементы: кремний (система Al – Si, силумины), магний, цинк, медь.