Жаропрочность и технологичность: учёные создали новый сплав для аэрокосмической и автомобильной отраслей

Учёные из НИТУ МИСИС и Университета Аль-Азхар (Египет) разработали новый сплав на основе алюминия для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Об этом RT сообщили в пресс-службе университета. Результаты исследования опубликованы в Journal of Alloys and Compounds (Q1).

Как отметили авторы работы, сегодня алюминиево-медные сплавы с добавлением магния или марганца применяются в авиации и космонавтике, при производстве автомобилей и скоростных поездов, для изготовления оборудования в лёгкой промышленности и так далее. Они известны своей прочностью, однако обладают невысокой стойкостью к коррозии, и в таких материалах могут образовываться трещины при литье. Известное решение этой проблемы — добавить в сплав, например, никель. Это повышает устойчивость материала к образованию горячих трещин, но делает его менее прочным после термической обработки.

• Изделия из сплава
• © Пресс-служба НИТУ МИСИС

Более качественных результатов можно добиться, если подобрать целую систему легирующих добавок на основе данных об их химическом и физическом взаимодействии с основным металлом и друг с другом. Как выяснили учёные, наиболее перспективными являются тройные системы. В состав таких сплавов входят алюминий, медь, а также церий, иттрий, эрбий, иттербий или гадолиний.

В новом исследовании специалисты окончательно доработали состав и получили сплав с улучшенными свойствами. В него входит целый ряд компонентов, сбалансированных и усиливающих свойства друг друга. Так, добавление эрбия повысило прочность сплава и снизило склонность к горячим трещинам, хром взамен марганца позволил сделать материал более пластичным. А цирконий и титан придали материалу мелкозернистую структуру. По словам учёных, созданный ими сплав можно будет применять в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

«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», — рассказал RT кандидат технических наук, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Андрей Поздняков.