Введение

Спектр магниевых сплавов Elektron является зарегистрированной торговой маркой широкого ряда магниевых сплавов, производимых британской компанией Magnesium Elektron Limited. В спектре Elektron насчитывается около 100 сплавов, содержащих от 0% до 9,5% следующих элементов в различных пропорциях: алюминий (< 9,5%), иттрий (5,25%), неодим (2,7%), серебро (2,5%), гадолиний (1,3%), цинк (0,9%), цирконий (0,6%), марганец (0,5%) и другие редкоземельные металлы. Изменение количества легирующих элементов (до 9,5%), добавляемых к магнию, приводит к изменению механических свойств, таких как повышенная прочность на растяжение, сопротивление ползучести, термическая стабильность или коррозионная стойкость. Elektron необычайно легок и имеет удельную плотность около 1,8 по сравнению с 2,8 у алюминиевого сплава или 7,9 у стали. Относительно низкая плотность магния делает его сплавы подходящими для применения в автоспорте и аэрокосмической технике.

История

Электрон или Elektronmetall был впервые разработан в 1908 году Густавом Пистором и Вильгельмом Мошелем на заводе Bitterfeld Chemische Fabrik Griesheim Elektron (CFGE или CFG), штаб-квартира которого находилась в Гризейм-на-Майне, Германия. Состав исходного сплава Elektron составлял приблизительно 90% Mg, 9% Al, остальные 1%. На своем павильоне на Международной авиационной выставке (Internationale Luftschiffahrt Ausstellung, ILA) в Франкфурте-на-Майне в 1909 году CFG выставила двигатель Adler 75HP с картером из магниевого сплава. Также на Франкфуртской авиационной выставке 1909 года выставлялся Август Эйлер (1868–1957) – владелец немецкой летной лицензии № 1 – который производил бипланы Voisin по лицензии в Грисхайме-на-Майне. Его Voisins с двигателями Adler мощностью 50 л.с. совершили первый полет в октябре 1909 года. CFG присоединилась к недавно созданной IG Farben в качестве ассоциированной компании в 1916 году. Во время союзной оккупации после Первой мировой войны майор Чарльз Дж. П. Болл, DSO, MC, из Королевской конной артиллерии был дислоцирован в Германии. Позже он присоединился к F. A. Hughes and Co. Ltd., которая начала производство электрона в Великобритании по лицензии IG Farben примерно с 1923 года. CFG полностью объединилась с конгломератом IG Farben в 1925 году вместе с Versuchsbau Hellmuth Hirth (производителем медных сплавов), образовав новую компанию – Elektronmetall Bad Cannstatt Stuttgart. В 1935 году IG Farben, ICI и F. A. Hughes and Co. (с долей 22%) основали Magnesium Elektron Ltd. в Клифтоне, Большой Манчестер. Компания продолжает производить сплавы по состоянию на 2017 год.

Применение

Elektron использовался в дирижаблях Zeppelin, самолетах и автомобильных гонках. Зажигательные бомбы с использованием электрона были разработаны к концу Первой мировой войны как Германией (B 1E Elektronbrandbombe или Stabbrandbombe), так и Великобританией. Хотя ни одна из сторон не применяла этот тип бомб в ходе конфликта, Эрих Людендорф упоминает в своих мемуарах план бомбардировки Парижа новым типом зажигательной бомбы с целью вывести из строя пожарные службы города; этот запланированный рейд также был освещен в Le Figaro 21 декабря 1918 года. Легкость электрона позволяла большому самолету, такому как бомбардировщик Zeppelin Staaken R, нести сотни небольших бомб. Британские и немецкие зажигательные бомбы, широко использовавшиеся во время Второй мировой войны, весили около 1 кг и состояли из внешнего корпуса из сплава электрона, заполненного термитовыми гранулами и оснащенного взрывателем. Взрыватель воспламенял термит, который, в свою очередь, поджигал магниевую оболочку; горение продолжалось около 15 минут. Попытки потушить пламя водой лишь усиливали реакцию. Его невозможно было потушить, и температура горения была настолько высокой, что он мог проплавлять броню. В 1924 году магниевые сплавы (AZ; 2,5–3,0% Al; 3,0–4,0% Zn) использовались для изготовления автомобильных поршней, отлитых компанией Elektronmetall Bad Cannstatt, еще одной компанией IG Farben, образованной из Versuchsbau Hellmuth Hirth. Основные силовые элементы Messerschmitt Bf 109 и Junkers Ju 87 были изготовлены из кованого электрона. Воздушно-охлаждаемый радиальный авиадвигатель BMW 801, приводивший в движение Focke Wulf Fw 190, имел вентилятор радиатора из магниевого сплава, весьма вероятно, из электрона. В рекламе в немецком специализированном журнале Flugsport в 1939 году утверждалось, что рекордный самолет Arado Ar 79 содержал 25% электрона по весу, в основном в 4-цилиндровом рядном двигателе Hirth HM 504 A2, чей картер был изготовлен из электрона. Соединители для топливных трубопроводов в моторном отсеке танков Tiger II первоначально делались из электрона, но деформировались при зажиме и были заменены стальными. Siemens Halske использовал корпуса из электрона для своего военного телепринтера Hellschreiber, применяемого во время Второй мировой войны. Прототип 4-местного самолета Planet Satellite 1948 года имел монококовый фюзеляж из электрона, цельный киль из электрона и крылья, обшитые электроном, но киль подвергался разрушению из-за напряжений и так и не был запущен в производство. Кузова некоторых гоночных автомобилей, включая Mercedes Benz 300 SLR, печально известный своей аварией в гонке Ле-Мана 1955 года, были изготовлены из электрона, что подчеркивает его воспламеняемость.