Ученые НИТУ МИСИС создали алюминиевый сплав нового поколения

В Национальном исследовательском технологическом университете «МИСИС» разработали новый сплав с особой структурой для аэрокосмической отрасли: добавление кальция позволило нейтрализовать вредное влияние примеси железа, присутствующей в переработанном алюминии, и объединить его в упрочняющий компонент. Эвтектическая микроструктура материала снижает риск образования горячих трещин при послойной кристаллизации, что особенно важно при 3D-печати крупных деталей.

В перспективе предложенный сплав можно будет применять в производстве обшивки летательных аппаратов, сообщает пресс-служба НИТУ МИСИС. Железо, содержащееся в переработанном алюминиевом сырье, образует хрупкие соединения, снижая пригодность сплавов для изготовления высоконагруженных деталей. Ученые НИТУ МИСИС нейтрализовали негативное воздействие железа, включив его в устойчивое соединение за счет легирования кальцием и дальнейшей термообработки.

«Когда в алюминиевом сплаве появляется железо, оно часто образует острые, игольчатые кристаллы, которые делают металл хрупким. Добавление кальция формирует особую эвтектическую фазу и обеспечивает устойчивую структуру», — пояснил старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС Торгом Акопян.

Ученые продемонстрировали, что в материале формируется новое кальцийсодержащее четырехкомпонентное соединение, обладающее кубической кристаллической решеткой и компактной морфологией. Это позволило создать деформированные заготовки без трещин и иных дефектов.

«Предложенный материал обладает удачным сочетанием механических и технологических свойств, что обуславливает широкий спектр возможных применений. В перспективе он может заменить используемый сейчас промышленный деформируемый сплав АК4-1 (2618), малопригодный для 3D-печати», — рассказал главный научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС Николай Белов.

При внедрении на промышленных предприятиях разработка позволит существенно удешевить производство. В дальнейшем ученые планируют добавить в состав марганец, кремний и микродобавку циркония для повышения термостойкости, коррозионной стойкости и прочности.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Alloys and Compounds.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.