Ученые вдвое упрочили алюминиевый сплав для авто- и авиапрома
В Университете МИСИС предложили метод обработки алюминиевого сплава для создания легких авиационных и автомобильных деталей. C помощью механического легирования и последующего горячего прессования исследователям удалось повысить прочность и термостойкость материала почти вдвое. В перспективе подход позволит предприятиям масштабировать производство высокопрочных алюминиевых сплавов, снизив затраты за счет эффективного использования материалов и новых технических решений.
Деформируемые и литейные сплавы на основе алюминия не соответствуют современным требованиям транспортной отрасли: для работы при высоких нагрузках и повышенных температурах необходимы легкие, термически стабильные сплавы и композиционные материалы. Для решения этой задачи ученые улучшили свойства алюминиевого сплава с добавками марганца, циркония и меди, подвергнув его интенсивной механической обработке.
«Основной подход включал измельчение зерен и растворение легирующих элементов с последующей термической обработкой при температуре около 400°C, что привело к образованию наноразмерных частиц вторых фаз. Сплав сохраняет высокие характеристики при повышенных температурах благодаря дисперсионному и зернограничному упрочнению. Горячее прессование и последующая термическая обработка позволила повысить прочность на 80% и снизить пористость в 6 раз», — рассказала к.т.н. Анастасия Михайловская, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС.
Дисперсные частицы интерметаллидов, образующиеся в результате механического легирования и последующей термообработки, значительно улучшили прочностные свойства при повышенных температурах. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Metals (Q2).
«Предложенный сплав превосходит традиционные сплавы, в том числе с дискретными керамическими упрочнителями, по ряду характеристик. Высокие механические свойства обеспечиваются за счет нанозеренной и однородной структуры», — поделилась к.т.н. Ольга Яковцева, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС.
В дальнейшем ученые хотят изучить влияние других легирующих элементов на улучшение механических свойств.
«Мы планируем провести дополнительные испытания для оценки усталостных характеристик и предела длительной прочности нового сплава», — разъяснил к.т.н Андрей Мочуговский, доцент кафедры металловедения НИТУ МИСИС.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 23–19–00791).
В вузе действует порядка 45 научно-исследовательских лабораторий и инжиниринговых центров мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. В состав университета входит 7 институтов и 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом. В вузе более 23 000 обучающихся, 25% студентов – граждане 86 стран. Университет МИСИС сотрудничает более чем с 1600 крупнейшими компаниями России и мира – лидерами в своих отраслях.
|
|
|
||
|
|