Dural: co to je, jak ho poznáte a čím ho nahradit

Dural je obchodní název pro slitiny hliníku s mědí, tedy pro řadu 2000. Měď jim dává pevnost srovnatelnou s konstrukční ocelí, ale zároveň zhoršuje odolnost proti korozi a vylučuje tavné svařování. Do svařované konstrukce patří slitina 6082, do venkovního prostředí řada 6000 nebo u plechů řada 5000, nikoli dural. Níže najdete, které slitiny se pod tímto názvem prodávají, jak dural poznáte a kdy má smysl sáhnout po 7075.

Co dural znamená a co pod ním hledat

Dural není označení podle normy. Je to obchodní název z počátku dvacátého století, který se ujal pro slitiny hliníku s mědí a používá se dodnes, přestože normy pracují jen s čísly. V současném značení podle ČSN EN 573-3 se pod ním skrývá řada 2000, tedy slitiny, kde je hlavním legujícím prvkem měď.

Číslo slitiny je jediný údaj, který v poptávce něco znamená. Zápis EN AW-2024 určuje konkrétní chemické složení, kdežto slovo dural neurčuje ani slitinu, ani stav, ani formu výrobku. Stejné pravidlo platí u oceli, kde nákupčí překládá staré značení ČSN na jakosti podle EN.

Které slitiny se v Česku prodávají jako dural

Poslední řádek je zdroj většiny nedorozumění. Slitina 7075 patří do řady 7000, kde hlavním legujícím prvkem je zinek, ne měď. V obchodě se přesto běžně nabízí pod hlavičkou duralu, protože zákazník pod tím slovem hledá „pevný hliník“. Pro objednávku to znamená, že samotné slovo dural nestačí ani k nacenění, ani k výrobě.

Proč je dural pevný a co se za tu pevnost platí

Měď v tuhém roztoku umožňuje vytvrzování, takže slitina po rozpouštěcím žíhání a stárnutí dosahuje pevností, na které se běžný hliník nedostane. Pro desky ze slitiny 2024 ve stavu T351 požaduje ČSN EN 485-2 v tloušťkách do 80 mm pevnost v tahu nejméně 420 MPa a mez kluzu nejméně 290 MPa, u větších tloušťek hodnoty klesají. Lisované tyče z téže slitiny se dodávají ve stavu T3511 a čeští dodavatelé u nich podle průměru uvádějí 400 až 450 MPa pevnosti a 270 až 310 MPa meze kluzu. Slitina 2017A vychází níž: u plechu ve stavu T4 kolem 390 MPa pevnosti a 245 MPa meze kluzu.

Pevnost ale není zadarmo. Měď zhoršuje odolnost proti korozi, protože v přítomnosti vlhkosti vytváří s hliníkem galvanický článek přímo uvnitř materiálu. Slitina se nedá tavně svařovat, protože je náchylná k trhlinám za tepla. A eloxování dává u těchto slitin horší a nerovnoměrný výsledek než u řady 6000.

Proti korozi se plechy z řady 2000 chrání plátováním. Jak plátovaná vrstva funguje a proč se dural nehodí na běžný hliníkový plech, rozebírá Hliníkový plech.

Stav materiálu rozhoduje stejně jako slitina

Za číslem slitiny stojí označení stavu podle ČSN EN 515 a bez něj je údaj neúplný. Tentýž dural dodaný ve stavu O, tedy žíhaný na měkko, a ve stavu T4 se liší v mezi kluzu o násobky. U řady 2000 se nejčastěji setkáte se stavy T3, T351 a T4, u řady 6000 se stavy T4, T5 a T6, u plechů z řad 1000, 3000 a 5000 se stavy H.

Doplněk 51 u stavu T351 není kosmetika. Vypnutý materiál se při obrábění méně kroutí, protože se z něj odstranila část vnitřního pnutí, a právě proto se desky pro obrobny dodávají v tomto stavu. Co znamenají stavy T4, T5 a T6 u konstrukčních slitin, rozebírá Hliníkové slitiny 6060, 6063 a 6082.

Jak dural poznáte

Okem ani rukou ne. Hustota slitin hliníku se pohybuje kolem 2,7 až 2,8 kg/dm³, takže dural není znatelně těžší než běžná slitina a barevně se od ní neliší. Rozhodují tři věci: označení na etiketě nebo na výrobku, inspekční dokument a u plechu případná plátovaná vrstva viditelná na řezu.

Závazný je inspekční certifikát 3.1 podle ČSN EN 10204, který uvádí číslo tavby, chemické složení a mechanické hodnoty. Co přesně v dokumentu hledat, rozebírá Atest 3.1 dle EN 10204. Bez něj je věta „je to dural“ tvrzením prodejce, ne doloženou vlastností materiálu.

Domácí zkoušky, které kolují po fórech, nerozhodnou. Jiskrová zkouška u hliníku nefunguje, magnet nereaguje na žádnou hliníkovou slitinu a rozdíl v tvrdosti mezi vytvrzeným duralem a slitinou 6082 ve stavu T6 nepoznáte pilníkem.

Dural a svařování

Slitiny řady 2000 se tavným svařováním, tedy metodami MIG a TIG, běžně nespojují, protože jsou náchylné k trhlinám za tepla. V konstrukci se proto spojují nýtováním, šroubováním nebo konstrukčním lepením, a tak jsou postavené i letecké konstrukce, ze kterých pověst duralu pochází. Průmyslově se u 2017A i 2024 používá odporové bodové svařování, svařování elektronovým paprskem a třecí svařování promíšením, žádná z těchto metod ale není vybavením běžné zámečnické dílny.

Řada 6000 se naproti tomu svařuje běžně metodami MIG a TIG, s tím omezením, že v okolí svaru mizí stav T6 a materiál tam zůstává měkčí. To je vlastnost, se kterou počítá projekt, ne vada dodávky. Jak se u hliníku volí přídavný materiál a které metody se hodí na kterou řadu, rozebírá Hliníkový plech.

Dural proti oceli: pevnost ano, tuhost ne

Věta „dural je pevný jako ocel“ platí jen pro jednu veličinu. Slitina 2024 ve stavu T351 se pevností v tahu dostává doprostřed rozsahu konstrukční oceli S235, která má podle ČSN EN 10025-2 pevnost 360 až 510 MPa, a mezí kluzu ji dokonce překonává, 290 MPa proti 235 MPa. A to při hustotě kolem 2,8 kg/dm³ proti 7,85 kg/dm³ u oceli. Na kilogram materiálu je tedy hliník ve výhodě a odtud pochází jeho místo v letectví.

Tuhost je jiný příběh. Modul pružnosti se legováním prakticky nemění, takže dural je pevnější než 6082, ale ne tužší: při stejném průřezu a zatížení se prohne stejně jako kterákoli jiná hliníková slitina. Tam, kde o návrhu rozhoduje průhyb, nepomůže přechod na pevnější slitinu, ale změna průřezu.

Druhý rozdíl je v únavě. Oba kovy se posuzují stejnou logikou, ČSN EN 1993-1-9 pro ocel a ČSN EN 1999-1-3 pro hliník, ale kategorie detailu leží u hliníku podstatně níž. U cyklicky zatížených svařovaných dílů je proto hliník náročnější případ než ocel. Podrobné srovnání obou materiálů i nerezu najdete v článku Hliník vs ocel vs nerez.

Čím dural nahradit v konstrukci

Kdo poptává dural na svařovaný rám, na konstrukci do exteriéru nebo na díl, který se bude eloxovat, potřebuje ve většině případů slitinu 6082. Ta má nižší pevnost než dural, ale svařuje se, elox na ní vypadá dobře a v atmosféře vydrží bez povlaku. Přehled pevnostních hodnot podle našeho katalogu:

Rozdíl mezi 6060, 6063 a 6082 a to, co znamenají stavy T4, T5 a T6, rozebírá Hliníkové slitiny 6060, 6063 a 6082. Jak volit průřez profilu, ukazuje Jak vybrat hliníkový profil.

Koroze duralu v montážním uzlu

Měď zhoršuje korozní odolnost uvnitř materiálu, ale v praxi se problém nejčastěji objeví na styku s jiným kovem. Hliník je v galvanické řadě méně ušlechtilý než nerezová i uhlíková ocel, takže ve vlhkém spoji koroduje hliníkový díl, ne šroub. U pozinkované oceli je pořadí obrácené: zinek je méně ušlechtilý než hliník a obětuje se první. Jakmile se ale povlak ve spoji spotřebuje, obnaží se ocel a od té chvíle ubývá hliník.

U plátovaných plechů z řady 2000 chrání jádro tenká vrstva technicky čistého hliníku. Vrtání otvoru, řezání na míru i frézování hrany tuto vrstvu přeruší a odkryjí materiál, který chránit měla. Obrobené plochy proto potřebují dodatečnou ochranu, nejčastěji nátěr nebo tmelení spoje.

Praktická pravidla jsou tři. V exteriéru volte raději řadu 6000 nebo 5000 než dural. S nerezovým spojovacím materiálem je riziko nízké, pokud je nerezová část malá vůči hliníkové ploše, tedy typicky šroub v profilu; s holou uhlíkovou ocelí do vlhkého spoje patří izolační podložka. A v prostředí s chloridy, tedy u bazénů a v přímořském pásu, řešte materiál konstrukce i spojovacího materiálu společně, ne odděleně.

Kdy má smysl 7075

Zůstávají aplikace, kde náhrada slitinou 6082 nestačí, protože rozhoduje pevnost při malém průřezu. Typicky jde o obráběné díly, formy pro vstřikolisy, upínky a součásti strojů, tedy o kusy, které se nesvařují a pracují v suchém prostředí. Tam dává smysl 7075 ve stavu T6.

Platí u ní stejná omezení jako u duralu: tavně se nesvařuje, koroznímu prostředí bez povrchové úpravy nevyhoví a je citlivá na koncentrátory napětí. Volba proto stojí na tom, zda je díl obráběný, nebo svařovaný. Obráběný snese 7075, svařovaný potřebuje 6082.

Co ULAMEX dodává

Ze skladu vedeme slitiny řady 6000, tedy profily v 6060, 6063 a 6082 a kruhové tyče v 6060 a 6082, a plechy ve slitinách 1050A a 5754. Slitinu 7075 nedržíme ve standardním skladu, počítejte u ní s dodací lhůtou 7 až 10 pracovních dnů. Kulatinu ve slitině EN AW-2024 T3, tedy v duralu, vedeme v kategorii tyčí a trubek; do svařovaných a venkovních konstrukcí ji ale nedoporučujeme a nabízíme místo ní 6082.

Celý sortiment hliníku v jednotlivých formách najdete v kategorii hliník. ULAMEX je velkoobchod s hutním materiálem, v oboru od roku 1988, tedy 38 let. Dodání do ČR trvá typicky 2 až 5 pracovních dnů, u slitin mimo běžný sklad počítejte s delší lhůtou.

Co uvést v poptávce

Aby nabídka odešla obratem, potřebujeme pět údajů: slitinu podle ČSN EN 573-3 (například EN AW-6082), stav (T6, T66, H111), formu a rozměr, délku nebo počet kusů a požadavek na inspekční dokument. Slovo dural v poptávce nechte jako doplňkovou informaci, protože samo o sobě slitinu neurčuje.

Vlastní výroba konstrukcí je certifikovaná podle ČSN EN 1090-1 EXC2 a ČSN EN ISO 3834-2, doklady shrnují Certifikáty kvality: EN 1090 a ISO 3834. Nevíte-li, zda Vašemu dílu vyhoví 6082, nebo je potřeba 7075, pošlete popis dílu a prostředí přes kontaktní formulář ULAMEX a doporučíme slitinu i stav.

Často kladené dotazy

Co je dural?
Obchodní název pro slitiny hliníku s mědí, tedy pro řadu 2000 podle ČSN EN 573-3. Měď umožňuje vytvrzování, takže slitina dosahuje pevnosti srovnatelné s konstrukční ocelí při zhruba třetinové hustotě. Není to označení podle normy: v objednávce rozhoduje číslo slitiny, například EN AW-2017A nebo EN AW-2024, a stav materiálu.

Jaký je rozdíl mezi duralem a hliníkem?
Dural je jedna ze skupin hliníkových slitin, ne jiný kov. Od běžných konstrukčních slitin řady 6000 se liší mědí, která zvyšuje pevnost, ale zhoršuje odolnost proti korozi a prakticky vylučuje svařování. Hustota je u obou skupin prakticky stejná, kolem 2,7 kg/dm³, a modul pružnosti se legováním nemění, takže dural je pevnější, ale ne tužší.

Jak poznám dural od běžného hliníku?
Podle označení a inspekčního dokumentu, ne podle vzhledu. Barva ani hmotnost se prakticky neliší, magnet nereaguje na žádnou hliníkovou slitinu a jiskrová zkouška u hliníku nefunguje. U plátovaného plechu bývá na řezu patrná tenká vrstva čistého hliníku. Závazné je číslo slitiny doložené atestem 3.1, který uvádí číslo tavby a chemické složení.

Dá se dural svařovat?
Tavným svařováním, tedy metodami MIG a TIG, prakticky ne. Slitiny řady 2000 jsou náchylné k trhlinám za tepla, takže se spojují nýtováním, šrouby nebo konstrukčním lepením. Odporové bodové svařování a třecí svařování promíšením možné jsou, běžná dílna je ale nemá. Pokud potřebujete svařovaný hliníkový díl, sáhněte po řadě 6000, nejčastěji po 6082.

Je 7075 dural?
Není, i když se tak často prodává. Slitina 7075 patří do řady 7000, kde hlavním legujícím prvkem je zinek, kdežto dural je řada 2000 s mědí. Společné mají to, že jsou vysoce pevné a prakticky nesvařitelné, a proto se obě skupiny v obchodě míchají pod jedním názvem. Pro objednávku je rozhodující číslo slitiny a stav, ne obchodní název.

Čím nahradit dural ve svařované konstrukci?
Slitinou EN AW-6082, u méně namáhaných dílů EN AW-6060. Mají nižší pevnost než dural, ale svařují se běžnými metodami, dobře se eloxují a v atmosféře vydrží i bez povrchové úpravy. U plechů do prostředí se solí je správnou volbou řada 5000, typicky EN AW-5754. Pokud o návrhu rozhoduje průhyb, změňte průřez, ne slitinu.

Dá se dural eloxovat?
Eloxovat lze, ale výsledek bývá horší a méně rovnoměrný než u řady 6000, protože měď ve slitině ovlivňuje růst oxidické vrstvy. Pokud je pohledový elox součástí zadání, je vhodnější slitina řady 6000. U plátovaných plechů se navíc elox chová jinak na plátované vrstvě a jinak na obrobené hraně.

Dodáváte dural?
Kulatinu ve slitině EN AW-2024 T3 vedeme v kategorii tyčí a trubek, ostatní slitiny řady 2000 ze skladu ne. Skladem máme řadu 6000 v profilech a tyčích a slitiny 1050A a 5754 v plechách, u 7075 počítejte s dodací lhůtou 7 až 10 pracovních dnů. Do svařovaných a venkovních konstrukcí doporučujeme 6082. Atest 3.1 podle ČSN EN 10204 dodáváme na vyžádání.