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:

ГТЛК поставит 6 вертолетов авиакомпаниям «Ельцовка», «ЧукотАВИА» и САП по ФНБ-проекту
АО "ГТЛК"

На МАИФ – 2025 будет представлен доклад об импортозамещении ПО в авиации
РИВЦ-Пулково

ОДК представит современные решения для энергетики на выставке «Иннопром»
АО "ОДК"

Рост пассажиропотока, новые направления и яркие события: аэропорт Красноярск в первом полугодии 2025
Международный аэропорт Красноярск

«Вертолеты России» стали лидером форума «Инженеры будущего»
Холдинг "Вертолеты России"

Геоскан начал работы по аэрофотосъемке Сахалина с БАС
ГК "Геоскан"

В аэропорту Жуковский расширяются возможности каршеринга: новым партнером стал Яндекс Драйв
Международный аэропорт Жуковский

Двигатели ОДК обеспечили доставку грузов к Международной космической станции
АО "ОДК"

МГТУ ГА развивает сотрудничество с Тамбовской областью
МГТУ ГА

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» запустил карьеру на взлёт для островных студентов
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Станция «BAGS поиск» проходит тестирование в аэропорту Пулково
АО УК "Аэропорты Регионов"

Корпоративные клиенты S7 Airlines смогут помогать благотворительным фондам
АО "Авиакомпания "Сибирь"

В аэропорту Домодедово прошла акция «Обними друга перед полётом»
Московский аэропорт Домодедово

Состоялось годовое заседание общего собрания акционеров Объединенной авиастроительной корпорации
ПАО "ОАК"

Островные журналисты поделились любимыми книгами с пассажирами аэровокзала «Южно-Сахалинск»
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Авиакомпания «Аврора» выполнит дополнительные рейсы из Южно-Сахалинска в Петропавловск-Камчатский 7 и 8 июля
АО "Авиакомпания "Аврора"

Делегация из Мьянмы посетила предприятие холдинга «Вертолеты России» в Бурятии
Холдинг "Вертолеты России"

Международные рейсы возобновлены в аэропорту Петропавловска после шестилетнего перерыва
Холдинг Orbis Kazakhstan

«РТ-Техприемка» представила цифровую платформу для метрологии на конференции ИТМаш-2025
АО "РТ-Техприемка"

Состоялось годовое общее собрание акционеров Аэрофлота
ПАО "Аэрофлот"