Ученые ЧГУ разработали способ улучшить детали для авиации и кораблей

Температуру, при которой листы сплава на основе алюминия становятся более однородными и «крепкими», установили ученые Череповецкого государственного университета. Это открытие позволит заранее выбирать условия обработки материала для деталей авиапромышленности и кораблестроения, а не добиваться нужных свойств с помощью длительных и затратных операций, сообщает РИА Новости.

Пластичность сплавов необходима для создания объемных деталей, которые должны быть гибкими и «тянущимися», а прочность — для жестких, например несущих, конструкций. Сейчас для корректировки этих свойств сплава либо добавляют частички редких и дорогостоящих металлов, либо используют дополнительные стадии температурной обработки материала.

«Эти стадии удлиняют процесс производства по времени и влияют на стоимость и самого сплава, и деталей из него, - рассказал РИА Новости доцент кафедры металлургии, машиностроения и технологического оборудования Иван Поспелов. - Однако для некоторых материалов нужных свойств можно добиться с помощью изменений условий первичной обработки заготовок из сплавов».

Как сообщили в ЧГУ, для обшивки крыльев самолетов или внутренних панелей в кораблях используют листы сплавов на основе алюминия и магния после холодной прокатки - «сплющивания» материала под давлением. Затем лист подвергается отжигу, который восстанавливает разрушенные давлением зерна в структуре материала.

При этом ученые установили, что температура отжига влияет на прочность и пластичность алюминиево-магниевого сплава. При температуре отжига 330°C пластичность материала падает, а при 370°C — растет. «Представьте себе, что пытаетесь разгладить скомканный внутри детали лист бумаги: при нагреве до 330 °C мы только разглаживаем складки внутренней структуры, но заломы остаются, а при более высокой температуре получается ровный и однородный по строению лист. То есть, из одного и того же сплава можно получить и прочные, и пластичные листы, пригодные для разного использования», — объясняет Иван Поспелов.

На основе экспериментальных данных не только был установлен температурный порог, но и построены математические модели для описания поведения алюминиево-магниевого сплава АА5056, который используется в авиации и кораблестроении из-за устойчивости к низким температурам и высокой солености окружающей среды.

В будущем ученые ЧГУ планируют изучить, как на выявленное поведение АА5056 будет влиять добавление легирующих микроэлементов, которые придают сплавам дополнительные свойства.