Российские металлурги создали кальций-алюминиевый сплав для авиадвигателей

Фото из открытых источников

Российские металлурги достигли значительного прогресса в разработке инновационного алюминиевого сплава, который может произвести революцию в авиационной и космической промышленности. Группа ученых из НИТУ МИСИС создала материал, сочетающий в себе высокую прочность, термостойкость и экономическую эффективность.

Новый сплав, основанный на комбинации алюминия, меди, кальция и кремния, представляет собой альтернативу существующим промышленным сплавам, используемым в производстве авиационных двигателей, топливных баков и других компонентов аэрокосмической техники. Ключевое преимущество разработки заключается в отсутствии необходимости использования дорогостоящих редкоземельных металлов и никеля, что значительно снижает стоимость производства.

Процесс создания сплава включает в себя тщательно разработанную методику плавления и обработки компонентов. Исследователи использовали смесь промежуточного сплава алюминия и кальция, чистых меди и алюминия, а также других элементов. Материал подвергается высокотемпературной обработке в течение нескольких часов, что приводит к формированию уникальной структуры с нерастворимыми кристаллами, содержащими кальций и кремний.

Эти кристаллические включения играют ключевую роль в улучшении механических свойств сплава, не препятствуя при этом его дальнейшей обработке. Такая структура обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности, что критически важно для материалов, используемых в авиакосмической отрасли.

Команда ученых применила традиционные методы термомеханической обработки, включая отжиг, прокатку и старение, для достижения желаемых характеристик сплава. Результатом стал материал, который не только обладает легкостью алюминия, но и демонстрирует улучшенные свойства благодаря добавкам меди, кремния и кальция.

Особое внимание следует уделить экономическому аспекту разработки. Новый сплав имеет потенциал для замены высокопрочных и дорогостоящих промышленных сплавов алюминия, таких как 2219 и 2618, которые широко используются в настоящее время. Это открывает перспективы для снижения стоимости конечной продукции авиационной промышленности без ущерба для ее качества и эксплуатационных характеристик.

Разработка российских ученых может иметь далеко идущие последствия для авиационной и космической отраслей. Возможность использования более доступного материала с сохранением высоких механических и физических свойств может способствовать ускорению развития этих секторов и сделать их продукцию более доступной для широкого круга потребителей.

Важно отметить, что новый сплав является результатом кропотливой работы и глубокого понимания металлургических процессов. Исследователи продемонстрировали, что инновации в области материаловедения могут возникать не только за счет добавления редких и дорогих компонентов, но и путем оптимизации состава и структуры материала с использованием более доступных элементов.