На 50% твёрже: создан жаропрочный сплав нового поколения для аэрокосмической отрасли

«Высокая жаропрочность нового алюминиевого сплава достигается благодаря особым микроструктурным элементам: наноразмерным вторичным выделениям, содержащим медь и марганец, а также эвтектическим частицам кальцийсодержащего соединения. В результате такая структура сплава, характерная для композитов, позволяет сохранить прочность и стабильность при нагревах до 400°C», — рассказал д.т.н. Николай Белов, главный научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС.

Структура слитков кальцийсодержащих сплавов обеспечивает высокую деформационную пластичность при горячей и холодной прокатке, позволяя получать листы толщиной 1 мм. Учёные продемонстрировали, что после отжига листов при 400°C сплав с 1% кальция твёрже промышленного сплава 2219 на 50%. В традиционных алюминиевых сплавах прочность и термическая стабильность обычно достигаются за счёт термической обработки, которая формирует упрочняющие частицы. В предлагаемом материале этот этап исключён благодаря выделению наноразмерных частиц непосредственно из литой структуры. С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Journal of Alloys and Compounds (Q1).

«Предложенная базовая композиция системы Al–Cu–Mn–Ca может служить основой для разработки материалов нового поколения с повышенной термической стабильностью и улучшенными технологическими характеристиками. При внедрении в производство новый сплав позволит упростить промышленный процесс и сократить себестоимость итогового изделия, так как не нуждается в многоступенчатой обработке», — отметил к.т.н. Торгом Акопян, старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС.В дальнейшем исследователи планируют изучить влияние дополнительного легирования и режима деформационно-термической обработки перспективного сплава.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-79-30015).