Електрон (конструкційний сплав)

Електро́н (нім. Elektron^® або нім. Elektronmetall) — зареєстрована торгова марка широкого спектра магнієвих сплавів, створених на початку XX ст., які і далі продовжують вироблятись британською компанією «Magnesium Elektron Limited».

Існує близько сотні різних магнієвих сплавів, що входять до групи під назвою «Elektron», які містять у кількості 0…9,5% деякі з легувальних елементів у різних пропорціях з наступного переліку: алюміній (< 9,5%), ітрій (5,25%), неодим (2,7%), срібло (2,5%), гадоліній (1,3%), цинк (0,9%), цирконій (0,6%), манган (0,5%) та інші рідкісноземельні елементи[1].

Різні кількості легувальних елементів (аж до 9,5%), що додаються до магнію змінюють його механічні властивості, а саме: збільшують границю міцності, опір повзучості, теплостійкість та корозійну стійкість. Сплав «Електрон» має надзвичайно малу густину і відносну питому вагу близько 1,8, тоді як в алюмінієвих сплавів вона становить 2,8[2]. Відносно низька густина робить ці сплави придатними до використання як конструкційні матеріали в автоспорті та аерокосмічній техніці. До сплавів типу «електрон» відносяться сплави на основі систем Mg-Al-Zn та Mg-Mn.

Сплави характеризуються високою міцністю. Іноді назва «електрон» використовується як узагальнена назва усіх магнієвих сплавів. Сплав займається за температури 600°С і горить сліпучо білим або злегка блакитним полум'ям, з розігріванням до 2800°С.

Історична довідка

Сплав «електрон» було вперше створено у 1908 році працівниками «Chemische Fabrik Griesheim-Elektron» (скор. CFGE або CFG з штаб-квартирою у Грісхаймі, Франкфурт-на-Майні, Німеччина) Густавом Пістором (нім. Gustav Pistor) та Вільгельмом Мошелем (нім. Wilhelm Moschel)[3][4]. Склад початкової версії сплаву містив приблизно Mg 90%, Al 9%, інших елементів до 1%. У своєму павільйоні на Міжнародному авіатранспортному ярмарку (нім. Internationale Luftschiffahrt-Ausstellung, ILA) у Франкфурт-на-Майні в 1909 році, фірмою CFG демонструвався двигун марки «Adler» (75 к.с.), картер якого було вилито з цього магнієвого сплаву[5]. Також на Франкфуртській повітряній виставці (Frankfurt Air Exhibition) у 1909 брав участь Август Ейлер (1868–1957) — власник ліцензії за № 1 німецького пілота — який виготовив у Грісхаймі за ліцензією біплан «Вуазен» з двигуном «Adler» (50 к.с.) на якому здійснив перший політ у жовтні 1909[6]

У 1916 компанія CFG увійшла у новостворений концерн «IG Farben»» як асоційований член. Британська компанія F. A. Hughes and Co почала виробляти сплав за ліцензією «IG Farben» приблизно з 1923 року[7].

Після повного злиття CFG з концерном «IG Farben» у 1925 році було засновано у Штутгарті іншу компанію під назвою «Elektronmetall». У 1935 «IG Farben», ICI і F. A.Hughes and Co (22% акцій) заснували фірму Magnesium Elektron Ltd у Кліфтоні (Велика Британія) яка продовжувала виробництво сплавів типу «електрон»[8][9].

Використання

Сплав «Електрон» знайшов застосування у аеронавтиці, літакобудуванні та спортивному автомобілебудуванні. У 1924 році магнієві сплави (типу AZ 2,5-3,0% Al;3,0-4,0% Zn) було використано для виготовлення поршнів автомобільних двигунів методом лиття під тиском компанією «Elektronmetall Bad Cannstatt».

Фірма «Siemens-Halske» використала сплав для виготовлення корпусних елементів військових засобів зв'язку (телетайп Hellschreiber)[10].

Сплав знайшов застосування у запалювальних бомбах під кінець Першої світової війни які виготовлялись як у Німеччині (B-1E Elektronbrandbombe — електронна запалювальна бомба або Stabbrandbombe — запалювальна бомба) так і Великій Британії. Жодна із сторін цих бомб не застосувала під час війни, хоча Еріх Людендорф у своїх мемуарах згадує про план бомбардування Парижа новим типом запалювальних бомб[11]. Про планування цієї акції також повідомлялось у газеті «Ле Фігаро» від 21 грудня 1918[12]. Мала вага сплаву сприяла тому що великий літак типу «Zeppelin-Staaken Riesenflugzeuge» міг нести на борту сотні таких бомб[13].

Німецькі запалювальні бомби мали масу близько 1 кг і складались із зовнішнього корпусу, виготовленого із сплаву «електрон», який був заповнений гранулами термітної суміші і обладнаного запальним пристроєм. Запальний пристрій запалював термітну суміш, яка, у свою чергу, запалювала корпус з магнію; він горів протягом п'ятнадцяти хвилин. Намагання загасити вогонь водою тільки посилювало хімічну реакцію. Це унеможливлювало гасіння і горіння досягало такої температури, що могло проплавляти броню[14].

Див. також

• Магнієві сплави

Примітки

1. Woldman, Norman E. (2000). John P. Frick (ред.). Woldman's Engineering Alloys. Materials data series. ASM International. с. 394—396. ISBN 9780871706911. Архів оригіналу за 23 лютого 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
2. Glossary «E». Aeroplane Monthly. Архів оригіналу за 15 квітня 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
3. McNeil, Ian (1990). An Encyclopaedia of the History of Technology. Routledge Companion Encyclopedias. Taylor & Francis. с. 114—7. ISBN 9780415013062. Архів оригіналу за 23 лютого 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
4. Aichele, G. (September 2007). Deutsche Magnesium-Produktion in der ersten Hälfte des 20. Jahrhundert (PDF). International Aluminium Journal (German) . 83: 84. Архів оригіналу (PDF) за 22 лютого 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
5. Friedrich, Horst E.; Mordike, Barry L. (2006). Magnesium Technology: Metallurgy, Design Data, Applications. Springer. с. 4—5. ISBN 9783540308126. Архів оригіналу за 16 грудня 2013. Процитовано 14 квітня 2014.
6. von Lüneberg, Hans (2003). Geschichte der Luftfahrt, Volume 1: Geschichte, Flugzeuge (German) . Reinhard Welz Vermittler Verlag e.K. ISBN 9783937081625. Архів оригіналу за 23 лютого 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
7. Flight magazine, 27 June 1935, p. 17 (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 10 червня 2015. Процитовано 14 квітня 2014.
8. The History of MEL Chemicals. MEL Chemicals. Архів оригіналу за 15 квітня 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
9. Wagner, Dieter (May 2006). Chemische Fabrik Griesheim – Pioneer of Electrochemistry. Journal of Business Chemistry. Архів оригіналу за 22 лютого 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
10. Dorenberg F. (2010) Feld-Hellschreiber Components [Архівовано 31 жовтня 2013 у Wayback Machine.]. Accessdate=10 October 2013
11. Ludendorff, Erich (1919). Mein Kriegserinnerungen 1914-1918 (My War Memoirs 1914-1918) (German) . Berlin: Ernst Siegfried Mittler und Sohn. с. 565. «Because of the gravity of our position, the Supreme Command could not hope that air-raids on London and Paris would make the enemy more disposed to sue for peace. Permission was therefore refused for the use of a particularly effective incendiary bomb, expressly designed for attacks on the two capitals, which had been produced in great quantities during the month of August (1918) and which was to have been used in the air-bombardment of the two capitals. The considerable destruction which would have ensued would no longer be enough to influence the course of the war; one could not tolerate carrying out such destruction for its own sake.»
12. The Mail (Adelaide), 21 December 1918, p. 1. Архів оригіналу за 22 лютого 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
13. Hanson, Neil First Blitz, Doubleday, London, 2008. Page 314 (Chapter 17)
14. A not very possible fact. Airminded - Air power and British Society 1908-1941. Архів оригіналу за 3 березня 2016. Процитовано 4 жовтня 2010.

Джерела

• Рейнор Г. В. Металловедение магния и его сплавов [Текст] / Г. В. Рейнор. — М. : Металлургия, 1964. — 486 c.
• Альтман М. Б., Лебедев А. А., Чухров М. В. Плавка и литье легких сплавов. — М.,: Металлургия, 1969, — 175 с.
• Колачев Б. А., Габибулин Р. М., Пигузов Ю. В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов. — М.: Металлургия. — 1980. — 279 с.
• Лившиц Б. Г., Крапошин В. С., Линецкий Я. Л. Физические свойства металлов и сплавов. — М.: Металлургия. — 1980. — 316 с.

Посилання

• Products & Services [Архівовано 22 лютого 2014 у Wayback Machine.] — інформація про сплави (у тому числі сплави «Elektron») на сайті підприємства-виробника «Magnesium Elektron» компанії «Luxfer Group» (Велика Британія)
• ZTi A New «Elektron» Magnesium Alloy [Архівовано 5 березня 2016 у Wayback Machine.] // Flight. August 29, 1952 — P.51.