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:

ОДК-Кузнецов посетили работники российских музеев космонавтики
АО "ОДК"

Аэроэкспресс и Московский Художественный театр имени А. П. Чехова начинают долгосрочное сотрудничество
ООО "Аэроэкспресс"

Ассоциация «АЭРОНЕКСТ» обратилась в Прокуратуру из-за массовой блокировки планов полетов беспилотников
Ассоциация «АЭРОНЕКСТ»

ОДК представит на фестивале «Наука 0+» двигатель для лунных космических ракет
АО "ОДК"

В аэропорту Братск прошли маcштабные огневые учения
Аэропорт Братск

От школьного инфобота до профессии инженера: КРЭТ расширил образовательную программу в Тамбовской области
АО "КРЭТ"

В аэропорту Владивосток стартовала акция, главные призы - авиабилеты и путевки на отдых
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Авиакомпания NordStar перевезла миллионного пассажира с начала 2026 года
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Nordwind дополнил зимнее расписание рейсами в Сухум из аэропорт «Казань»
АО "Международный аэропорт "Казань"

Utair запустит рейсы в Египет
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Аэрофлот — официальный авиаперевозчик и участник Всероссийской недели охраны труда
ПАО "Аэрофлот"

ГТЛК подписала контракт с Вертолетами России на поставку 72 вертолетов Ми-8
АО "ГТЛК"

Ростех и ГТЛК подписали контракт на поставку 72 вертолетов Ми-8 для регионов России
Госкорпорация Ростех

Международный аэропорт Хабаровск подтвердил готовность к работе в зимний период
АО "Хабаровский аэропорт"

«Победа» делает ставку на опыт экспертов-практиков в подготовке авиационных специалистов
ООО «Авиакомпания «Победа»

ОДК-Сатурн демонстрирует элементы двигателя ПД-8 на региональной Неделе промышленности в Ярославле
АО "ОДК"

ОАК передала Минобороны России партию истребителей-бомбардировщиков Су-34
Госкорпорация Ростех

Аэропорт Красноярск встретил нового авиаперевозчика
Международный аэропорт Красноярск

«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"