В Университете МИСИС создали новый алюминиевый сплав с кальцием, который в перспективе поможет продлить срок службы поршневых и авиационных двигателей, топливных баков, структурных компонентов аэрокосмических аппаратов.
Как говорят специалисты, новичок сочетает легкость, прочность и термическую стойкость. А главное преимущество разработки - отказ от дорогостоящих добавок - редкоземельных металлов и никеля, присутствующего в промышленных аналогах.
Надо сказать, что традиционно в аэрокосмической отрасли используются высокопрочные промышленные сплавы на основе алюминия. Однако их свойства иногда ограничивают возможности инженерных решений. Например, сплав 2219 содержит в структуре небольшое количество нерастворимой эвтектики, необходимой для повышения жаропрочности, а сплав 2618 - эвтектикообразующую добавку никеля. Поэтому разработка новых легких сплавов с оптимальными физико-механическими характеристиками для современной техники - очень актуальная задача.
Ученые НИТУ МИСИС предложили альтернативу: они создали сплав на основе алюминия с добавлением меди, который в качестве основного эвтектикообразующего компонента содержит легкий и дешевый кальций. Не вдаваясь в технические подробности, можно сказать: новый материал позволяет совмещать в себе преимущества обеих групп промышленных сплавов и при этом лишен их недостатков.
Новый материал - результат множества теоретических и прикладных исследований. По словам ученых, на основе расчетов состава и анализа эволюции структуры на различных этапах получения материала была разработана оптимальная композиция сплава, которая обеспечивала бы желаемые структуру и качество.
По словам кандидата технических наук Николая Летягина, ведущего инженера научного проекта кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС, для реализации задумки ученые применили традиционные методы термомеханической обработки - отжиг, прокатку и старение. Итоговый продукт сочетает в себе легкость алюминия и свойства, обеспеченные добавками меди, кремния и кальция: высокую прочность, термостойкость и более низкую стоимость по сравнению с промышленными аналогами.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале The Journal of the Minerals (Q2).
Наталия Ячменникова
