Hiduminio - Hiduminium

Motor de seis cilindros, 5 litros, totalmente de aluminio para el Armstrong Siddeley Special

Las aleaciones Hiduminium o aleaciones RR son una serie de aleaciones de aluminio de alta resistencia y alta temperatura , desarrolladas para uso aeronáutico por Rolls-Royce ("RR") antes de la Segunda Guerra Mundial . Fueron fabricados y desarrollados posteriormente por High Duty Alloys Ltd. El nombre Hi - Du- Minium se deriva del de Hi gh Du ty Alu minium Alloys.

La primera de estas aleaciones de aluminio se denominó 'RR50' . Esta aleación se desarrolló por primera vez para pistones de carreras de motor y solo más tarde se adoptó para el uso de motores de aviones . Fue un desarrollo de la anterior aleación Y , la primera de las aleaciones de aluminio ligero que contienen níquel . Estas aleaciones son uno de los tres grupos principales de aleaciones de aluminio de alta resistencia, teniendo las aleaciones de níquel-aluminio la ventaja de retener la resistencia a altas temperaturas, lo que las hace particularmente útiles para pistones .

Un Rolls-Royce R motor

Adopción anticipada

Las aleaciones tenían un uso limitado para aviones en 1929, y se utilizaron en el motor Rolls-Royce R que tuvo éxito en las carreras de hidroaviones Schneider Trophy . Rápidamente se extendieron a otros fabricantes, y en 1931 ABC los adoptó para su motor Hornet . Se utilizó aleación RR50 para el cárter, RR53 para los pistones.

Su primer uso en la producción en masa fue en el automóvil de salón Armstrong Siddeley Special de 1933. Armstrong Siddeley ya tenía experiencia en la aleación e inversión financiera en su fabricante, gracias a su negocio de motores aeronáuticos.

Las ventajas de estas aleaciones fueron reconocidas en todo el mundo. Cuando se utilizaron 576 pistones en aleación Hiduminium RR59 para el vuelo transatlántico del mariscal italiano Balbo , High Duty Alloys lo utilizó en su propia publicidad.

High Duty Alloys Ltd.

High Duty Alloys Ltd. fue fundada en Farnham Road, Slough en 1927, por el coronel WC Devereux .

La empresa comenzó a partir de las ruinas del fabricante de motores de aviación de la Primera Guerra Mundial , Peter Hooker Limited de Walthamstow . Prostitutas licencia de construcción del Gnôme motor, entre otras cosas, y para el aero motores eligieron a ser conocido como The British Gnôme y Le Rhône Motor Co. Se habían convertido en experta utilizando aleación Y . La reducción de la demanda de la posguerra y la abundante oferta de motores excedentes de guerra hicieron que los tiempos fueran difíciles para todos los fabricantes de motores y componentes. Después de comprarlo a principios de 1920, BSA revisó sus operaciones y decidió liquidar Hooker's. Después de algunos años en liquidación voluntaria , las operaciones de Hooker terminaron a fines de 1927 cuando se vendieron sus talleres.

Aproximadamente en ese momento se recibió un pedido importante de algunos miles de pistones para el motor Armstrong Siddeley Jaguar . Armstrong Siddeley no tenía otra fuente capaz para estos pistones, por lo que WC Devereux, director de obra de Hooker, propuso crear una nueva empresa para completar este pedido. John Siddeley prestó el dinero para volver a comprar el equipo necesario y volver a emplear a parte del personal de Hooker. Como los edificios ya se habían vendido, la nueva empresa encontró un local en Slough .

La demanda de Rolls-Royce más tarde llevó a la expansión a una fábrica en Redditch . Estos materiales fueron tan cruciales para la producción de aviones que con el estallido de la Segunda Guerra Mundial se estableció una fábrica de sombras en el área remota de Cumberland (ahora Cumbria ), en Distington , cerca de Whitehaven .

Además de producir lingotes de aleación bruta, la fabricación incluía los procesos iniciales de forja o fundición. El mecanizado de acabado correría a cargo del cliente. Hiduminium tuvo tanto éxito que durante la Segunda Guerra Mundial fue utilizado por todos los principales fabricantes de motores aeronáuticos británicos.

En 1934, Reynolds Tube Co.comenzó a producir componentes estructurales extruidos para fuselajes, utilizando la aleación RR56 suministrada por High Duty Alloys. Se construyó una nueva planta especialmente diseñada en sus fábricas en Tyseley , Birmingham . Con el tiempo, la empresa Reynolds de la posguerra, ya conocida por sus tubos de acero para cuadros de bicicleta , intentaría sobrevivir en el mercado de tiempos de paz suministrando componentes de aleación de aluminio para manivelas y frenos de bicicleta de aluminio de alta gama .

El impulsor (compresor) y la carcasa del compresor del motor a reacción Power Jets WU de 1937 se hicieron de RR.56 y RR.55 respectivamente. En los Power Jets W.1 posteriores, el material del compresor se cambió a RR.59. En 1943, el De Havilland Goblin , el primer motor a reacción de producción británico que se construyó en grandes cantidades, estaba en desarrollo. El compresor centrífugo para esto comenzó como un 'queso' de 500 libras de RR.50, la forja más grande hecha con él. Después del mecanizado, estos se redujeron a 109 libras. El tamaño de esta forja era tan grande que las velocidades de enfriamiento en su centro afectaron las propiedades metalúrgicas de la aleación; Devereux recomendó la reducción del contenido de silicio por debajo del 0,25% y esta aleación RR.50 con bajo contenido de silicio se utilizó en toda la producción de Goblin.

Las 1.600 antorchas para los Juegos Olímpicos de Londres de 1948 fueron lanzadas por la empresa.

Composición de la aleación

Las aleaciones de duraluminio ya habían demostrado aleaciones de aluminio de alta resistencia. La virtud de la aleación Y era su capacidad para mantener una alta resistencia a altas temperaturas. Las aleaciones RR fueron desarrolladas por Hall & Bradbury en Rolls-Royce, en parte para simplificar la fabricación de componentes que las utilizan. Se utilizó un proceso de tratamiento térmico deliberado de múltiples pasos para controlar sus propiedades físicas.

En términos de composición, la aleación Y contiene típicamente un 4% de cobre y un 2% de níquel. Las aleaciones RR reducen cada uno de estos a la mitad a 2% y 1%, y se introduce 1% de hierro.

Composición de ejemplo:

RR56
Punto de fusion 635 ° C
Densidad 2,75
Composición
Aluminio 93,7%
Cobre 2,0%
Planchar 1,4%
Níquel 1,3%
Magnesio 0,8%
Silicio 0,7%
Titanio 0,1%

Tratamiento térmico

Como ocurre con muchas de las aleaciones de aluminio, la aleación Y se endurece espontáneamente a temperaturas normales después del tratamiento térmico de la solución . Por el contrario, las aleaciones RR permanecen blandas después, hasta que deliberadamente se tratan térmicamente de nuevo mediante endurecimiento por precipitación para el envejecimiento artificial. Esto simplifica su mecanizado en estado blando, particularmente cuando los componentes en bruto son fabricados por un subcontratista y deben enviarse a otro sitio antes del mecanizado. Para RR56, el tratamiento de la solución es templar desde 530 ° C y el envejecimiento se lleva a cabo a 175 ° C. Para RR50, se puede omitir el tratamiento de la solución y llevar el metal directamente al endurecimiento por precipitación (155 ° C-170 ° C).

Después del tratamiento con solución, la resistencia a la tracción de la aleación aumenta, pero su módulo de Young disminuye. La segunda etapa de envejecimiento artificial aumenta ligeramente la resistencia, pero también restaura o mejora el módulo.

RR53 B, yeso frío
Esfuerzo máximo
Toneladas / pulgada cuadrada		 Deformación
(alargamiento)
Como elenco 14 3%
Solución tratada 22 6%
Solución tratada
y envejecida artificialmente		 26 3%
Composición, RR53 B
Aluminio 92,8%
Cobre 2,5%
Níquel 1,5%
Planchar 1,2%
Silicio 1,2%
Magnesio 0,8%

Gama de aleaciones

Se produjo una gama de aleaciones en la gama RR50. Estos podían trabajarse mediante fundición o forja, pero no estaban destinados a laminados como láminas o al mecanizado general a partir de barras .

RR 50 Aleación de fundición en arena de uso general
RR 53 Aleación de pistón fundida a presión Contenido de silicio adicional, para mejorar el flujo cuando se va a fundir a máquina
RR 56 Aleación de forja de uso general
RR 58 Aleación de forja de baja fluencia para impulsores y compresores giratorios
RR 59 Aleación de pistón forjado

El número de aleaciones se expandió para admitir una variedad de aplicaciones y técnicas de procesamiento. En el Salón Aeronáutico de París de 1953, High Duty Alloys mostró no menos de ocho aleaciones diferentes de Hiduminium RR: 20, 50, 56, 58, 66, 77, 80, 90. También se mostraron el compresor de turbina de gas y las palas de la turbina en Hiduminium, y un gama de sus productos en la serie de aleaciones Magnuminium .

RR58, también conocido como Aluminio 2618, que comprende 2.5 de cobre, 1.5 de magnesio, 1.0 de hierro, 1.2 de níquel, 0.2 de silicio, 0.1 de titanio y el resto de aluminio, y originalmente destinado a las palas de los compresores de motores a reacción , se utilizó como material estructural principal para el Concorde. fuselaje, suministrado por High Duty Alloys, también se conocía como AU2GN en el lado francés del proyecto.

Las aleaciones posteriores, como RR66, se utilizaron para chapa, donde se necesitaba una alta resistencia en una aleación capaz de trabajarse por embutición profunda . Esto se volvió cada vez más importante con los aviones a reacción más rápidos de la posguerra, ya que cuestiones como la compresibilidad transónica se volvieron importantes. Ahora era necesario que el material de cobertura de un avión fuera fuerte, no solo el larguero o el armazón debajo.

RR350, una aleación de alta temperatura moldeable en arena, se usó en el motor a reacción de General Electric YJ93 y también se usó en el General Electric GE4 destinado al proyecto estadounidense Boeing 2707 SST posteriormente cancelado .

Referencias

enlaces externos