Учёные создали новый алюминиевый сплав, обладающий улучшенными свойствами

Фото из открытых источников

Группа российских и египетских исследователей создала инновационный сплав с уникальными характеристиками, потенциально применимый в различных отраслях промышленности. Результаты этой работы были опубликованы в научном издании Journal of Alloys and Compounds.

Ученые из НИТУ МИСИС (Россия) и Университета Аль-Азхар (Египет) объединили усилия для разработки нового алюминиевого сплава, обладающего улучшенными свойствами по сравнению с существующими аналогами. Этот материал может найти широкое применение в аэрокосмической и автомобильной промышленности, а также в производстве скоростных поездов и оборудования для легкой промышленности.

Традиционно используемые алюминиево-медные сплавы с добавлением магния или марганца, несмотря на свою прочность, имеют ряд недостатков. Среди них - низкая устойчивость к коррозии и склонность к образованию трещин при литье. Попытки решить эти проблемы путем добавления никеля приводили к повышению устойчивости к горячим трещинам, но одновременно снижали прочность материала после термической обработки.

Исследователи пошли по пути создания сложной системы легирующих добавок, основываясь на данных о химическом и физическом взаимодействии компонентов. В ходе работы они выявили перспективность тройных систем, включающих алюминий, медь и один из редкоземельных элементов: церий, иттрий, эрбий, иттербий или гадолиний.

Новый сплав представляет собой тщательно сбалансированную композицию различных элементов, каждый из которых вносит свой вклад в улучшение общих характеристик материала. Эрбий повышает прочность и снижает склонность к образованию горячих трещин. Замена марганца на хром позволила увеличить пластичность сплава. Добавление циркония и титана способствовало формированию мелкозернистой структуры, что также положительно сказалось на свойствах материала.

Андрей Поздняков, кандидат технических наук и доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС, отметил уникальное сочетание высокой прочности, жаропрочности и технологичности при литье в новом сплаве. По его словам, эта комбинация обычно трудносочетаемых характеристик делает материал универсальным и конкурентоспособным по отношению к существующим промышленным аналогам.

Разработанный сплав открывает новые возможности для создания более эффективных и долговечных компонентов в различных отраслях промышленности. Его использование может привести к повышению производительности и надежности в аэрокосмической технике, автомобилестроении и других сферах, где требуются материалы с высокими эксплуатационными характеристиками.