Duralümin (duralüminyum olarak da bilinir), en eski “yaşlandırılabilir” alüminyum alaşımlarından birinin ticari adıdır. Günümüzde ise bu terim, Uluslararası Alaşım Tanımlama Sistemi (IADS) tarafından alüminyum-bakır alaşımlarını tanımlamak için kullanılır.
Peki, bir malzemeyi yaşlandırmak ne demektir?
Alüminyum, magnezyum, nikel, titanyum ve bazı çelikler ile paslanmaz çeliklerin mukavemetini (dayanımını) artırmak için uygulanan bir ısıl işlemdir. Bu işlemden sonra malzemenin sertliği artarken, şekillendirilmesi zorlaşır.
Duralümini diğer malzemelerden farklı kılan en belirgin özelliği ise bu ısıl işlemden geçtikten sonra hemen sertleşmek yerine, zamanla sertleşmesidir.
Duralüminin Tarihçesi
1903 yılında Alman metalurji uzmanı Alfred Wilm, ısıl işlemden geçtikten sonra, birkaç gün boyunca oda sıcaklığında bırakıldığında %4 bakır içeren bir alüminyum alaşımının yavaşça sertleştiğini keşfetti. Yapılan iyileştirmelerle 1909 yılında duralüminin temelleri atılmış oldu.
Duralüminin bileşimi ve ısıl işlemi, I. Dünya Savaşı öncesinde Alman bilimsel literatüründe açıkça yayınlanmasına rağmen savaşın sonuna kadar Almanya dışında kimsenin dikkatini çekmedi. Hatta “Flight” gibi engin bilgili teknik dergilerde bile alaşımın anahtar bileşeni, bakır yerine hatalı bir şekilde magnezyum olarak belirtilmiştir.
Savaştan sonra ancak İngiltere’de duralümin kullanımına ilgi duyulmaya başlandı.
Duralüminin Genel Özellikleri
- Duralümin mekanik direnci yüksek olan hafif bir alüminyum alaşımıdır.
- Oda sıcaklığında birkaç gün bırakılması halinde sertliği artar.
- Fiziksel ve kimyasal aşındırıcılara karşı dayanımı yüksektir.
- Hafif ve dayanıklı bir malzeme olmasından dolayı uçak sanayinde tercih edilmektedir.
- Alaşımdaki bakır, mukavemeti artırırken malzemeyi korozyona karşı duyarlı hale getirir. Özellikle uçak sanayinde kullanılırken yüzeyi Alclad denilen yüksek saflıkta alüminyum içeren bir başka malzeme ile kaplanarak korozyona karşı direnci oldukça yükseltilmiş olur.
Tarihte Duralümin Kullanımı
Duralümin malzemesinin tarihte ilk olarak zeplin tasarımlarında kullanıldığı bilinmektedir. Bir uçak içinse ilk kez 1916 yılında Hugo Junkers’ de kullanıldı.
Birinci dünya savaşından sonra uçak üretiminde metal kullanımına ağırlık verildi. O zamanlarda bir çok uçak üreticisi, uçağın dışını metal ve ahşap levhalarla kaplıyor, iç iskelette ise çelik borular kullanıyorlardı. Çelik borular dayanıklı olmasına rağmen ağırlıklarından dolayı uçağın yeterince yükselmesine engel oluyordu.
Hugo Junkers, Junkers marka duralümin ile J3 uçağını kaplamak istedi fakat projede vazgeçilene kadar sadece kanatları ve silindirik gövde çerçevesi tamamlanabilmişti.
J3 projesinden hemen sonra devreye giren J.I (Fabrikanın tanımlamasına göre J4) projesinde, uçağın kanatları ve yatay sabitleyicisi J3’teki gibi yüksek mukavemetli duralümin ile kaplandı.
Bu projelerden sonra gelen Junkers J7 ve Junkers D.I uçakları ile birlikte 1918 yılında komple-duralümin teknolojisi Alman askeri havacılığına girmiş oldu.
Böylesine hafif ve dayanıklı bir malzemenin keşfedilmesiyle, havacılıkta adeta yeni bir çağa girildiğini söylemek hiç de yanlış olmaz. Ayrıca havacılık sektörüne ek olarak günümüzde deniz araçları, trafik ve yön işaret sistemleri, fotoğrafçılık malzemeleri, otoyol ve köprüler başta olmak üzere daha birçok alanda duralüminyum malzemesinden faydalanılmaktadır.
KAYNAKÇA
- Dwight. Aluminium Design and Construction. Routledge, 1999.
- FLIGHT, Semtember 1916 / August 1920
- Thurston, A.P. (22 May 1919). “Metal Construction of Aircraft”. Flight: 680–684
- Wikipedia / Aluminium Alloy
- Doç.Dr. Cem Seceattin Çetinarslan, Ders Notları
Muharebetarihi.com ve Youtube kanalının yönetiminden sorumluyum.
Metalurji ve malzeme mühendisliği son sınıf öğrencisiyim.