Многокомпонентный сплав, обладающий высокой прочностью, коррозионной стойкостью и хорошими литейными свойствами, который может использоваться в условиях экстремальных температур, аэрокосмической и автомобильной промышленности и строительной инженерии, разработали специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС»), 6 августа сообщает пресс-служба вуза.

Ученым удалось получить в одном материале лучшие свойства различных групп алюминиевых сплавов.

Свойства алюминиевых сплавов позволяют использовать их в самых разных отраслях промышленности. Наиболее востребованы промышленностью три группы сплавов: с добавлением кремния (силумины, отличающиеся высокими литьевыми качествами), меди и магния — дюрали и высокопрочные сплавы с медью, магнием и цинком.

Недостатками последних являются чувствительность к воздействию высоких температур и внешней агрессивной среды, а также недостаточно хорошие литьевые качества — при создании деталей путем заливки расплавленного металла в форму нередки дефекты изделия.

Младший научный сотрудник лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы», аспирантка кафедры металловедения цветных металлов НИТУ «МИСиС» Мария Главатских пояснила:

«Для улучшения характеристик сплавов используются специальные добавки, которые могут улучшить способность материалов легко отливаться в нужную форму и сохранять свои свойства при высоких температурах. В качестве таких добавок можно использовать так называемые эвтектикообразующие элементы, которые снижают склонность к образованию трещин в изделиях при их получении и повышают жаропрочность».

Ученые МИСиС разработали «кроссоверный сплав» (crossover alloy), объединяющий три сплава из вышеописанных групп и легированный иттрием или эрбием в качестве эвтектикообразующих элементов (способствующих равномерному чередованию компонентов) и наноупрочнителей. Сплав обладает высокой прочностью при 200 °C и устойчив к коррозии.

Подробные результаты исследований нового сплава были представлены в статье «Микроструктура и фазовый состав новых перекрестных сплавов Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Y (Er) с равным соотношением Zn/Mg/Cu и добавлением Cr», опубликованной в журнале Metals (Q1).

Ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова отметила: «Коллектив исследователей под руководством доцента кафедры металловедения цветных металлов, к. т. н. Андрея Позднякова создал многокомпонентный алюминиевый сплав, который будет востребован в наукоемких и высокотехнологичных сферах: аэрокосмической, автомобильной и др.»

В своих исследованиях коллектив опирался на наработки профессоров МИСиС Вадима Золоторевского и Николая Белова и на современные работы кафедры по легированию алюминиевых сплавов редкоземельными металлами. Также ими был применен метод создания новых кроссоверных материалов путем соединения лома алюминиевых сплавов различных групп.

«Объединение данных идей позволило нам создать сплав, который сочетает в себе все наиболее важные эксплуатационные характеристики: коррозионная стойкость, литейные свойства и прочность, в том числе в условиях высоких температур. Новые сплавы могут иметь широкие области применения во многих отраслях промышленности», — добавил доцент кафедры металловедения цветных металлов МИСиС к. т. н. Андрей Поздняков.