На 30% прочнее: в МИСИС создали новый алюминиевый сплав для аэрокосмической и транспортной промышленности

Учёные Университета МИСИС запатентовали новый сплав с уникальным сочетанием высокой прочности и пластичности, превосходящий распространённые промышленные аналоги 1201-й и 2219-й серии. 

«Разработки Университета МИСИС успешно применяются в различных инновационных наукоёмких отраслях — от медицины до авиации и космоса. Новый алюминиевый сплав с добавлением олова, созданный нашими исследователями под руководством молодого талантливого доктора технических наук Торгома Акопяна, перспективен для отраслей, где важно сочетание прочности и лёгкости: использование запатентованного материала значительно удешевит производство высоконагруженных деталей в авиационной, космической и транспортной отраслях», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.

Сначала все компоненты расплавили, смешали и отлили в слитки. Затем эти слитки раскатали в листы, что уплотнило структуру металла. Самый важный этап — термическая обработка: сначала сплав закалили, а затем применили метод старения. На последней стадии микродобавка олова спровоцировала образование внутри металла множество сверхмелких медьсодержащих частиц, которые и придают материалу высокую прочность.

«Важно отметить, что прирост достигается без использования дорогостоящих или токсичных легирующих добавок, таких как серебро или кадмий, и с сохранением способности к высокой деформации без разрушения. Из сплава можно создавать силовые элементы планеров, рам, креплений и узлов шасси в аэрокосмической промышленности», — сказал д.т.н. Торгом Акопян, старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС.

Новый состав и режимы обработки позволяют управлять структурой материала на наноуровне, благодаря чему его ключевые механические параметры — пределы прочности и текучести — повышается на 30–40% при сохранении высокой пластичности. В транспортном машиностроении сплав может быть использован при производстве высоконагруженных компонентов для автомобилей, поездов и спецтехники: кузовов, рам, элементов подвески. Также можно производить все основные виды деформированных полуфабрикатов: катаные плиты и листы, поковки, а также прессованные прутки.

«Преимущество метода заключается в его полной совместимости с существующей промышленной инфраструктурой. Для перехода на выпуск нового сплава не потребуется дорогостоящего переоснащения цехов — можно использовать стандартное оборудование для литья, прокатки и термообработки. Это обеспечивает низкий порог внедрения и быструю окупаемость технологии», — объяснил д.т.н. Николай Белов, главный научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 23–73–30007).