Ученые разработали методику обработки легкого алюминиевого сплава, удвоив прочность и термостойкость металла, а также снизив его пористость в шесть раз.
Новый сплав имеет добавления марганца, циркония, меди и превосходит традиционные аналоги, включая сплавы с керамическими упрочнителями, по нескольким параметрам. По словам ученых, высокие механические свойства обеспечиваются благодаря нанозернистой и однородной структуре.
Использованная техология значительно улучшает механические характеристики легких алюминиевых сплавов, содержащих около 3-5% меди, циркония и марганца. Эти материалы значительно лучше противостоят воздействию тепла по сравнению с другими алюминиевыми сплавами, что существенно расширяет их применение в авиационной и автомобильной промышленности.
Российские ученые установили, что прочность сплавов можно удвоить, а их устойчивость к нагреву значительно повысить, если предварительно измельчить компоненты в специальной шаровой мельнице. А затем провести особую процедуру нагрева и прессования. В результате получается структурированный сплав из измельченных частиц металлов, который превосходит по механическим характеристикам обычные аналоги.
В итоге сплав сохраняет высокие характеристики при повышенных температурах благодаря дисперсионному и зернограничному упрочнению. Горячее прессование и последующая термическая обработка позволили увеличить прочность материала на 80% и снизить пористость в шесть раз.
По мнению ученых, аналогичный подход можно применить для создания алюминиевых сплавов с другими типами присадок и добавок, предназначенных для авиапрома и автомобильной индустрии. Это значительно расширит ассортимент материалов, доступных для разработки новых летательных аппаратов и автомобилей, заключили исследователи.
Фото: Bjorn Agerbeek / Unsplash.com
