Альфред Вильм¶

Альфред Вильм — немецкий учёный-химик и металлург, родившийся 25 июня 1869 года в Фишелингене (Силезия) и скончавшийся 6 августа 1937 года в Зальцбурге. Наиболее известен как первооткрыватель процесса естественного старения алюминиевых сплавов, что привело к созданию дюралюминия — первого высокопрочного алюминиевого сплава, получившего широкое промышленное применение.

¶Биография

Альфред Вильм изучал химию в университетах Бреслау и Лейпцига, где в 1894 году защитил докторскую диссертацию. После завершения обучения работал в химической промышленности, а в 1901 году возглавил лабораторию на военном заводе в Нойбабельсберге под Берлином. Именно там он занялся поиском лёгкого и прочного материала для замены стали в производстве военной амуниции, в частности ранцевых каркасов.

¶Открытие дюралюминия

В ходе экспериментов Вильм исследовал сплавы алюминия с медью, магнием и марганцем. В 1906 году он обнаружил, что сплав, содержащий около 4 % меди, 0,5 % магния и 0,5 % марганца, после закалки в воде при температуре около 500 °C и последующей выдержки при комнатной температуре в течение нескольких дней значительно увеличивает свою твёрдость и прочность. Этот эффект, названный естественным старением, стал ключевым открытием.

Патент на сплав был подан в 1906 году, а в 1909 году Вильм передал права на производство компании «Дюренер Металльверке» (Dürener Metallwerke). Именно от названия города Дюрен произошло коммерческое имя сплава — дюралюминий (Duralumin). Первоначально сплав использовался для производства жёстких дирижаблей, в частности цеппелинов, что обеспечило ему известность в авиастроении.

¶Научное значение

Открытие Вильма имело фундаментальное значение для металловедения. До его работ считалось, что упрочнение сплавов возможно только путём холодной деформации или легирования в твёрдом состоянии. Явление старения показало, что прочность может расти самопроизвольно при комнатной температуре благодаря выделению мелкодисперсных фаз из пересыщенного твёрдого раствора. Механизм этого процесса был объяснён лишь в 1919 году Артуром Мерриком и Эдгаром Бейном, а в 1938 году — Андре Гинье и Г. Д. Престоном (зоны Гинье — Престона).

¶Применение

Дюралюминий стал основой авиационной металлургии XX века. Из него изготавливались обшивка и силовой набор самолётов, начиная с первых цельнометаллических машин 1910–1920-х годов и заканчивая современными авиалайнерами. Сплав также применялся в автомобилестроении, судостроении и строительстве. В СССР аналогичный сплав разрабатывался под названием «кольчугалюминий», а впоследствии — Д16 и другие марки.

¶Критика и ограничения

Несмотря на успех, технология Вильма имела недостатки: сплав был подвержен коррозии и требовал защитных покрытий (плакирования), а также обладал пониженной усталостной прочностью. Кроме того, эффект старения зависел от точного соблюдения режимов термической обработки, что усложняло производство. В позднейших работах Вильм не смог создать сплав, превосходящий дюралюминий по комплексу свойств, и его дальнейшие исследования не получили столь значимых результатов.

¶Память

Альфред Вильм не получил Нобелевской премии, хотя его открытие неоднократно номинировалось. В 1930-е годы он работал консультантом в металлургической промышленности Германии. Умер в Зальцбурге в 1937 году. В честь учёного назван один из видов термической обработки алюминиевых сплавов — вильм-процесс, а также медаль Немецкого общества материаловедения.

¶Источники

• И. И. Новиков, «Теория термической обработки металлов», Москва, Металлургия, 1978.
• Л. Ф. Мондольфо, «Структура и свойства алюминиевых сплавов», Москва, Металлургия, 1979.
• W. Hufnagel, «Aluminium-Taschenbuch», Düsseldorf, Aluminium-Verlag, 1995.
• Патент Германии DE 244554 (1906), «Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Aluminiumlegierungen».