Учёные МИСИС запатентовали алюминиевый сплав с рекордным сочетанием прочности и пластичности

Учёные университета МИСИС запатентовали свежий сплав с уникальным сочетанием высокой прочности и пластичности. Материал превосходит распространённые промышленные аналоги 1201-й и 2219-й серии. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда.

Как рассказала Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова, свежий алюминиевый сплав с добавлением олова создали исследователи под руководством доктора технических наук Торгома Акопяна. Статья перспективен для отраслей, где важно сочетание прочности и лёгкости. Использование запатентованного сплава значительно удешевит производство высоконагруженных деталей в авиационной, космической и транспортной отраслях.

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

Доктор технических наук старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС Торгом Акопян сообщил, что прирост достигается без использования дорогостоящих или токсичных легирующих добавок. Речь идёт о серебре или кадмии. При этом сохраняется способность к высокой деформации без разрушения. Из сплава можно создавать силовые элементы планеров, рам, креплений и узлов шасси в аэрокосмической промышленности.

Новый состав и режимы обработки позволяют управлять структурой материала на наноуровне. Благодаря этому ключевые механические параметры повышаются на 30–40 процентов при сохранении высокой пластичности. Это пределы прочности и текучести. В транспортном машиностроении сплав может использоваться при производстве высоконагруженных компонентов для автомобилей, поездов и спецтехники. Это кузова, рамы и элементы подвески. Также можно производить все основные виды деформированных полуфабрикатов. Это катаные плиты и листы, поковки, а также прессованные прутки.

Доктор технических наук, основной научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИСНиколай Белов объяснил, что метод полностью совместим 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.