Российско-египетский коллектив ученых представил улучшенный сплав для авто- и аэрокосмической отрасли

МИСИС, 15 августа 2024 года

Международный коллектив ученых из НИТУ МИСИС и Университета Аль-Азхар (Египет)  разработали новый сплав на основе алюминия, механические и литейные свойства которого подходят для отраслей, где требуются высокоэффективные материалы: аэрокосмическая и автомобильная промышленность, а также строительная инженерия. Исследователи усовершенствовали состав сплава, добавив в него хром, что в первую очередь позволило повысить пластичность материала.

Сплавы алюминия с медью и магнием известны своей прочностью. Однако в работе с ними можно встретиться с такими проблемами, как образование трещин из-за низких литейных свойств. Эту проблему можно решить двумя способами. Первый — использование различных добавок, которые могут позволить снизить склонность к образованию горячих трещин. Одной из них является никель, и хотя он повышает литейные свойства сплава, появляется другой недостаток — материал становится менее прочным после термической обработки. 

Второй способ — поиск новых систем легирования, который включает в себя исследование взаимодействия между различными элементами и их комбинирование. Наиболее перспективными для разработки высокоэффективных сплавов оказались тройные системы, такие как алюминий и медь в сочетании с церием, иттрием, эрбием или гадолинием. 

Исследователи разработали новые литые алюминиевые сплавы, в которых  достигнут баланс между механическими и литейными свойствами с помощью инновационных систем легирования. В 2018 году  в журнале Materials Science and Technology (Q2) впервые была опубликована концепция возможности создания новых литейных жаропрочных алюминиевых сплавов на основе системы алюминий-медь-иттрий. Впоследствии эта же концепция применена для новых систем легирования, в которых иттрий был заменен на эрбий, иттербий или гадолиний.

«Мы провели исследование по разработке новых алюминиевых сплавов, сочетающих высокий уровень литейных свойств и прочности при комнатной и повышенной температурах. Замена марганца на хром в ранее разработанной композиции позволила повысить пластичность при сохранении характеристик прочности», — рассказал к.т.н. Андрей Поздняков, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС.

Как описано в научном журнале Journal of Alloys and Compounds (Q1), на пластичность влияет размер зерен в сплаве, и именно сочетание циркония, хрома и титана позволяет получить мелкозернистую структуру. Интервал кристаллизации стал более узким. Это помогает точнее определить диапазон температур, при которых вещество переходит из жидкого состояния в твердое. Эрбий способствовал повышению прочности и повлиял на предел текучести. 

«Новый сплав имеет высокую прочность, жаропрочность и технологичность при литье. Такое удачное сочетание обычно несочетаемых характеристик делает сплав универсальным и способным составить конкуренцию промышленным аналогам», — добавил Андрей Поздняков.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-79-10242).


Университет науки и технологий МИСИС – ведущий вуз страны в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов. Опираясь на вековые традиции признанных в России и мире научных школ, современные образовательные технологии, университет ставит перед собой задачу внести максимальный вклад в развитие экономики за счет прорывных разработок и качественной подготовки специалистов. В научно-исследовательской деятельности Университет МИСИС концентрируется на таких приоритетных направлениях, как металлургия, горное дело, материаловедение, квантовые технологии, биоматериалы и биоинженерия, альтернативная энергетика, аддитивные и информационные технологии.
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. 

 


Сообщения компаний:

«21 год в пути»: Аэроэкспресс вместе с Департаментом транспорта Москвы выпустили тематическую «Тройку»
ООО "Аэроэкспресс"

Возможности будущего: Роскосмос и РКС обозначили приоритеты развития космической электроники
АО "Российские космические системы"

Игорь Ивлиев назначен генеральным директором Red Wings
АО "Ред Вингс"

ГТЛК получила 24,3 млрд рублей на обновление вертолетного парка из средств ФНБ
АО "ГТЛК"

В МАИ разработали стенд, который повышает эффективность вибрационных испытаний авиационной и космической техники
Московский авиационный институт

Аэрофлот в зимнем расписании увеличит частоту рейсов из Москвы в Баку
ПАО "Аэрофлот"

«Аэрохимфлот» объединил аграриев и авиаторов для создания стандартов эффективных агродронов
Авиационный альянс "Аэрохимфлот"

Аэрофлот импортозаместил информационную систему управления производством
ПАО "Аэрофлот"

Shohin Airlines представила первый самолёт в своём флоте — L 410 NG
Авиакомпания Shohin Airlines

Аэрофлот одержал победу в двух номинациях HR-премии Правительства Москвы «В кадре»
ПАО "Аэрофлот"

Сотрудники ОДК-Кузнецов прикоснулись к истории становления предприятия
ПАО «ОДК-Кузнецов»

«ЮТэйр» представил единственные в России тренажеры самолетов Ан-74 и ATR 72-500
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Аэрофлот в зимнем расписании увеличивает частоту рейсов на остров Фукуок
ПАО "Аэрофлот"

Остановку экспресс-автобусов Аэроэкспресса № 1185 у терминала Т1 в аэропорту Домодедово перенесли к выходу № 3
ООО "Аэроэкспресс"

Геоскан запустил образовательную онлайн-платформу для специалистов отрасли БАС
ГК "Геоскан"

Аэрофлот совместно с зооэкспертами создаст единый перечень брахицефальных пород и рекомендации по их перевозке
ПАО "Аэрофлот"

Ростех оснастил аэропорт Сургута системой посадки для работы в условиях северной зимы
Госкорпорация Ростех

Аэрофлот запускает новую рекламную кампанию «Отдых начинается в полёте»
ПАО "Аэрофлот"

Из аэропорта Владивосток возобновлены рейсы на живописный Фукуок
АО "Международный аэропорт Владивосток"

В МАИ прошли защиты проектов в рамках стажировки преподавателей опорных вузов ОАК
Московский авиационный институт