Российские учёные создали новый высокопрочный сплав для авиации и автомобилей
Фото © ТАСС / Марина Лысцева
Как отмечают специалисты, благодаря использованию листовой сверхпластической формовки (СПФ) получаются лёгкие цельные конструкции сложной геометрии.
Алюминий и его сплавы широко применяются в различных видах производства и деятельности человека. Этот металл легко обрабатывается, отличается малой плотностью, благодаря чему изделия из него получаются лёгкими, имеет высокую коррозионную стойкость, тепло- и электропроводность, прочность и пластичность. Именно благодаря этим свойствам алюминий широко применяется в авиа- и автомобилестроении.
Однако традиционно для создания сложных деталей применялся метод листовой штамповки и использовалось большое количество комплектующих единиц и крепёжных элементов. Это увеличивало сложность процесса создания детали и делало его дороже. Учёные Национального исследовательского технологического университета МИСиС (НИТУ "МИСиС") создали новый алюминиевый сплав, который позволит значительно упростить процесс создания сложных деталей, говорится в журнале Materials Science and Engineering A.
Отмечается, что исследователи НИТУ "МИСиС" поставили перед собой задачу разработать сплавы алюминия с повышенной прочностью при комнатной температуре, способные к сверхпластической формовке при повышенных скоростях.
— Необходимые компоненты мы расплавляем в печи при температуре около 800 °С и заливаем в специальную форму. Далее слитки отжигаем и прокатываем в листы. На каждом этапе нам важно контролировать их микроструктуру, параметры которой после промежуточных операций определяют структуру конечного листа. Для этого мы используем микроскопы с увеличением до 20 тысяч раз. Затем мы анализируем свойства образцов сплавов, прочность и пластичность при комнатной и при повышенных температурах (400–500 °С) методом растяжения образца до разрыва, — рассказала РИА "Новости" руководитель исследования доцент НИТУ "МИСиС" Анастасия Михайловская.
Как подчеркнули создатели сплава, реализация эффекта сверхпластичности при обработке металлов давлением даёт возможность создавать детали сложной формы, очень близкой к конечной, не тратя большие мощности, и всего за одну операцию. Таким образом ускоряется, удешевляется производство. Например, больше не требуется метод ручной выколотки — доведение изделия до заданной геометрии.
— Формование одной детали средней сложности с такой скоростью занимает несколько часов, стоимость технологического процесса составляет 70–80% стоимости конечного изделия. Соответственно, сокращение времени формовки в несколько раз позволит увеличить объёмы производства и снизить стоимость изделия. Мы предлагаем новые сплавы, способные к высокоскоростной СПФ — это сокращает время получения одной детали до 15–20 минут, а возможные степени деформации превышают 400%. Именно такие свойства имеет наш сплав, на 20–30% более прочный, чем аналоги, — сообщила соавтор исследования, аспирант НИТУ "МИСиС" Анна Кищик.
Напомним, ранее Лайф рассказывал, как работает российский, самый северный в мире алюминиевый завод.
