Дюралюмин (дюралюминий, дюраль) относится к сплавам системы Al-Cu-Mg. Он является наиболее распространенным представителем группы алюминиевых сплавов, применяемых в деформированном виде и упрочняемых термической обработкой. 

Сплав содержит в среднем 4% меди и 0,5% магния (табл.1). Помимо легирующих элементов дюралюмины содержат также примеси: марганец, кремний и железо и некоторые другие, попавшие в сплав в результате неполной очистки на стадии выплавки. Постоянные примеси образуют в дюралюминах фазы, нерастворимые при термической обработке.

Таблица 1. Химический состав (% масс.) некоторых дюралюминов по ГОСТ 4784 - 97

Структура сплава Д16 показана на рис. 1. Сплав поставляется в деформированном состоянии, после деформации проводится старение, естественное или искусственное. После деформации зерна сплава вытягиваются в направлении деформации, нерастворимые фазы могут быть расположены строчками (черные включения), рис.1 а,б. Упрочняющие фазы распределяются по телу зерна. Вариант более однородного распределения нерастворимых включений показан на рис.1 в.

а	б
в	г

  Рисунок 1. Структура сплава Д16 в состоянии поставки

В принципе, структуры сплавов разной поставки несколько различаются. Это связано с некоторой разницей в количестве легирующих элементов, а также особенностями процесса деформации и режима старения после закалки. На рис.1г показана структура сплава Д16 разных производителей. Структуры дюралюминов разных марок сходны. На рис. 2 показана структура сплава Д18.

а	б

Рисунок 2. Структура сплава Д18

С легирующими элементами алюминий образует фазы, которые растворяются в алюминиевой матрице при повышении температуры. Полное растворение интерметаллидных фаз происходит при температуре гомогенизации 485…505^оС, от которой и производится закалка. Если температура при нагреве под закалку превышена, то в сплаве происходит оплавление по границам зерен (подробно об этом написано в статье «Антипродукция»). При вылеживании комнатной температуре или при нагреве закаленного сплава до температур ниже температуры гомогенизации происходит выделение интерметаллидных упрочняющих фаз. Поэтому сплав Д16 называют стареющим. Старение сплава Д16 может быть естественным или искусственным. Естественное старение происходит при комнатной температуре; при этом максимальная твердость достигается за 7 суток. Искусственное старение происходит при повышенной температуре.
Закаленный сплав представляет собой пересыщенный твердый раствор меди и магния в алюминии. При его нагреве образуются зоны Гинье–Престона, промежуточные  – и S – фазы, равновесные фазы  и S. Из – за низкой диффузионной подвижности атомов легирующих элементов при естественном старении выделение стабильных фаз  (CuAl₂) и S (Al₂CuMg) невозможно. При естественном старении образуются зоны Гинье-Престона. Они образуются при концентрации атомов легирующих элементов в определенных местах кристаллической решетки  – твердого раствора. Собственной кристаллической решеткой эти зоны не обладают, однако сильно искажают решетку  – твердого раствора из – за различия в атомных радиусах алюминия (r = 1,43 Å) и легирующих элементов – меди (r = 1,28 Å), магния (r = 1,60 Å). Зоны имеют дискообразную форму, толщина их ~ 10 Å, диаметр ~ 100 Å.
При искусственном старении в сплаве формируются сначала зоны, потом промежуточные фазы, потом равновесные (стабильные) фазы. На рис. 3а показаны выделения стабильных фаз в сплаве Д16, состав – в таблице 2. Состав фазы получен в точке 1; это, вероятно, фаза S. Состав матрицы получен в точке 2. На рис. 3б показано включение нерастворимой фазы, вероятно примесь или шлак.

а	б

Рисунок 3. Растровые микрофотографии сплава Д16: а – участки определения химического состава матрицы (1) и упрочняющей фазы (2); б – нерастворимая примесь.

Таблица 2. Состав фазовых составляющих сплава Д16.