Адрес e-mail:

Получен алюминиевый сплав с прочностью стали


Сотрудники Сиднейского университета (Австралия), Калифорнийского университета в Дэвисе, Университета штата Северная Каролина (США) и Уфимского государственного авиационного технического университета продемонстрировали относительно простой способ повышения прочности алюминиевых сплавов.

Материалом для исследования послужили стержни, выполненные из коммерчески доступного сплава 7075, который используется в аэрокосмической промышленности. Стержни были превращены в диски диаметром 20 и толщиной 0,8 мм, которые затем обрабатывались по методике, относящейся к группе интенсивной пластической деформации, введённой в употребление в конце прошлого века. Диски располагали между двумя цилиндрическими наковальнями, которые создавали давление в 6 ГПа и вращались друг относительно друга. После 10 оборотов образцы вынимали и некоторое время выдерживали при комнатной температуре, чтобы они «постарели».


Сравнение параметров «обычного» сплава 7075 (синяя линия) и нового материала (иллюстрация из журнала Nature Communications).

При испытаниях выяснилось, что обработанный таким способом сплав имеет предел текучести (значение механического напряжения, при котором упругая деформация переходит в необратимую пластическую), примерно равный 1 ГПа. Эта величина сравнима с характеристиками сталей.


Скопления атомов цинка и магния (показаны точками) улучшают характеристики сплава (иллюстрация University of Sydney).

Оценить изменения структуры материала помогла разработанная в восьмидесятых годах атомно-зондовая томография, которая позволяет создавать трёхмерные модели расположения атомов. Как оказалось, диаметр зёрен алюминия уменьшился в среднем до 26 нм, а атомы цинка и магния, входящие в состав исходного сплава, образовали скопления различных размеров внутри и на границах зёрен.

Учёные пока не могут объяснить, почему именно такая структура повышает прочность материала, но это не так уж и важно: сейчас они думают о том, как предложенную методику обработки можно использовать на практике.

По материалам science.compulenta.ru

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика