Duralumin

Solución sólida: Tras la solidificación inicial, el duraluminio existe como una solución sólida monofásica, compuesta principalmente por átomos de aluminio con cobre, magnesio y otros elementos de aleación dispersos. Este estado inicial es relativamente blando y dúctil.

Recocido en solución: El duraluminio se somete a un recocido en solución, un proceso de tratamiento térmico a alta temperatura que disuelve los elementos de aleación en la matriz de aluminio, creando una solución sólida homogénea.

Enfriamiento rápido: El enfriamiento rápido (templado) después del recocido de solución congela la solución sólida de alta temperatura, evitando la precipitación de fases de refuerzo.

Envejecimiento (endurecimiento por precipitación): Durante el envejecimiento, la solución sólida sobresaturada se vuelve inestable. Se forman finos precipitados, como CuAl2 y Mg2Si, dentro de la matriz de aluminio. Estos precipitados actúan como obstáculos al movimiento de las dislocaciones, lo que aumenta significativamente la resistencia y la dureza de la aleación.

La microestructura final del duraluminio consiste en una matriz predominantemente de aluminio con finos precipitados dispersos (CuAl2, Mg2Si) en los límites de grano . El tamaño, la distribución y el tipo de precipitados desempeñan un papel crucial en la determinación de las propiedades mecánicas del duraluminio. Las condiciones óptimas de envejecimiento dan lugar a la formación de precipitados finamente dispersos, lo que resulta en una resistencia y dureza máximas.

La literatura científica alemana publicó abiertamente información sobre el duraluminio, su composición y tratamiento térmico, antes del estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914. A pesar de ello, el uso de la aleación fuera de Alemania no se produjo hasta después del fin de los combates en 1918. Los informes sobre su uso por parte de Alemania durante la Primera Guerra Mundial, incluso en revistas técnicas como Flight , aún podían identificar erróneamente su componente de aleación clave como magnesio en lugar de cobre. ^{[ 10 ]} Los ingenieros del Reino Unido mostraron poco interés en el duraluminio para aeronaves hasta después de la guerra. ^{[ 11 ]}

El primer intento conocido de utilizar duraluminio para la estructura de una aeronave más pesada que el aire se produjo en 1916, cuando Hugo Junkers introdujo su uso en el fuselaje del Junkers J 3 , un monoplano monomotor "demostrador tecnológico" que marcó el primer uso del revestimiento corrugado de duraluminio, marca registrada de Junkers. La compañía Junkers completó únicamente las alas revestidas y la estructura tubular del fuselaje del J 3 antes de abandonar su desarrollo. El sesquiplano blindado Junkers JI de 1917, designado únicamente por IdFlieg y conocido en la fábrica como Junkers J 4, tenía sus alas y estabilizador horizontal totalmente metálicos fabricados de la misma manera que las alas del J 3, al igual que el diseño experimental y apto para el vuelo del caza monoplaza Junkers J 7 totalmente de duraluminio, que dio lugar al caza monoplano de ala baja Junkers DI , introduciendo la tecnología estructural de aeronaves totalmente de duraluminio en la aviación militar alemana en 1918.

Su primer uso en fuselajes aerostáticos se dio en fuselajes rígidos de dirigibles , incluyendo finalmente todos los de la era de los "Grandes Dirigibles" de las décadas de 1920 y 1930: el R100 de fabricación británica , los zepelines de pasajeros alemanes LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II y los dirigibles de la Armada de los Estados Unidos USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126) , USS Akron (ZRS-4) y USS Macon (ZRS-5) . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

El duraluminio se utilizó para fabricar componentes y cuadros de bicicleta desde la década de 1930 hasta la de 1990. Varias empresas de Saint-Étienne, Francia, destacaron por su temprana e innovadora adopción del duraluminio: en 1932, Verot et Perrin desarrolló las primeras bielas de aleación ligera; en 1934, Haubtmann lanzó un juego completo de bielas; a partir de 1935, varias empresas fabricaron piñones libres, desviadores , pedales, frenos y manillares de duraluminio.

Pronto aparecieron cuadros completos, incluyendo los fabricados por: Mercier (y Aviac y otros licenciatarios) con su popular familia de modelos Meca Dural, los hermanos Pelissier y sus modelos La Perle, aptos para la competición, y Nicolas Barra y sus exquisitas creaciones "Barralumin" de mediados del siglo XX. Otros nombres que también aparecen aquí son: Pierre Caminade, con sus bellas creaciones Caminargent y sus exóticos tubos octogonales, y también Gnome et Rhône , con su larga tradición como fabricante de motores de avión que también se diversificó en motocicletas, velomotores y bicicletas después de la Segunda Guerra Mundial.

Mitsubishi Heavy Industries , a la que se le prohibió producir aeronaves durante la ocupación estadounidense de Japón, fabricó la bicicleta "cross" con duraluminio sobrante de la guerra en 1946. La "cross" fue diseñada por Kiro Honjo , un antiguo diseñador de aeronaves responsable del Mitsubishi G4M . ^{[ 14 ]}

El uso de duraluminio en la fabricación de bicicletas disminuyó en las décadas de 1970 y 1980. Sin embargo, Vitus lanzó en 1979 el venerable cuadro "979", un modelo "Duralinox" que se convirtió en un clásico instantáneo entre los ciclistas. El Vitus 979 fue el primer cuadro de aluminio de producción en serie cuyos tubos de pared delgada 5083/5086 se ensamblaban mediante un sistema de ajuste deslizante y luego se pegaban con una resina epoxi activada por calor seco. El resultado fue un cuadro extremadamente ligero pero muy duradero. La producción del Vitus 979 continuó hasta 1992. ^{[ 15 ]}

En 2011, BBS Automotive fabricó la RI-D, la primera llanta de producción en serie del mundo hecha de duraluminio. ^{[ 16 ]} Desde entonces, la empresa también ha fabricado otras llantas de duraluminio, como la RZ-D. ^{[ 17 ]}