Команда учёных из НИТУ МИСИС сделала значительный шаг вперёд в области материаловедения, запатентовав новый жаропрочный сплав под названием АЛТЭК. Этот материал предназначен для использования в условиях высоких температур, что открывает новые возможности для применения его в различных отраслях, таких как транспорт, строительство и производственное оборудование. Изделия из сплава могут выдерживать нагрев до 400°C, что является важным преимуществом для современных технологий.
Преимущества нового алюминиевого сплава
Алюминий занимает ключевую позицию среди металлов благодаря своим уникальным свойствам и широкому спектру применения. Он находит активное использование в таких областях, как авиация, автомобилестроение и строительство. Однако конвенциональные алюминиевые сплавы имеют свои ограничения. Производство таких сплавов требует дорогостоящего первичного сырья и сложных технологических процессов. К тому же, традиционные сплавы теряют свою прочность при температуре свыше 250°C.
Специалисты из Университета МИСИС нашли способ обойти эти недостатки, разработав сплав АЛТЭК, который создаётся из вторичного алюминия, в частности, старых банок и проволоки. Этот новый материал успешно превышает конкурентоспособные алюминиевые сплавы по термостойкости благодаря специализированному составу и уникальной технологии производства. В процессе создания сплава исследователи добавили в алюминий такие элементы, как медь, марганец, железо, кремний, магний и цинк. Это способствует формированию наноразмерных и микроскопических частиц, которые значительно усиливают прочность материала.
Экологичность и экономическая выгода
По словам Николая Белова, доктора технических наук и главного научного сотрудника кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС, рассматриваемая технология значительно снижает потребление энергии, так как исключает этапы, которые требуют больших затрат, такие как гомогенизация и закалка. В результате, сплав получается с 95% содержания вторичного алюминия, в котором уже присутствуют необходимые легирующие элементы.
"Остальные 5% — это компоненты, которые необходимы для точной настройки качества и свойств готового материала. Хотя полностью исключить чистый алюминий пока невозможно из-за особенностей переработанного сырья, наш метод максимально эффективно использует вторичные ресурсы, что делает производство и экологически, и экономически целесообразным", — дополнил Николай Белов.
Процесс производства и его применение
Процесс создания алюминиевых листов начинается с переплавки вторичного сырья. Сначала из полученного расплава изготавливаются слитки, а затем осуществляется плавка, литье, прокатка и отжиг, которые подразумевают использование серийного промышленного оборудования. В результате можно получать листы, обладающие прочностью более 300 МПа, отличающиеся высокой пластичностью и термостойкостью.
Эти новые алюминиевые листы могут быть использованы, например, для производства автомобильных кузовов, которые легче стальных на 30%, но при этом обладают отличными прочностными характеристиками. В строительстве их можно применять для фасадных панелей, которые устойчивы к коррозии и температурным изменениям. Кроме того, технология позволяет изготавливать пожаробезопасные перегородки и контейнеры для грузоперевозок, что расширяет диапазон применения нового материала.
Будущее сплава АЛТЭК
В планах исследователей — продолжить работу по улучшению характеристик сплава, увеличив предел рабочей температуры за счёт дополнительного легирования. Данный проект будет реализован в рамках работы, поддерживаемой Российским научным фондом под номером 25-19-00002. Эти исследования открывают перед учеными новые горизонты в сфере материаловедения и способствуют прогрессу в разработке высокопрочных и жаростойких алюминиевых сплавов.
Источник:
https://www.metalinfo.ru/ru/news/172791
Получите бесплатный доступ к системе Техэксперт на 7 дней
Оставайтесь с нами в соц сетях!