Учёные НИТУ МИСИС в несколько раз улучшили свойства алюминиевого сплава, широко применяемого в авиационной и морской промышленности для изготовления лёгких конструкционных элементов. О своём достижении они рассказали в Scientific Reports (Q1), сообщила в четверг пресс-служба вуза.
У сплава алюминия, магния и кремния множество достоинств: устойчив к коррозии, хорошо поддаётся обработке и отличается высокой теплопроводностью. Недостатков он, впрочем, тоже не лишён — не очень твёрдый, износостойкий и прочный на растяжение.
"Для улучшения свойств алюминиевых сплавов используются различные армирующие добавки. Интересным вариантом является нитрид циркония (ZrN), известный своей высокой твёрдостью, коррозионной и радиационной стойкостью, а также низким коэффициентом термического расширения", — объясняет научный сотрудник НИТУ МИСИС кандидат технических наук Вероника Суворова.
Добавление армирующих присадок затруднено их неравномерным распределением в сплаве. В НИТУ МИСИС решили эту проблему методами порошковой металлургии. Исследователи добавили в смесь 30% нитрида циркония и обработали её в планетарной шаровой мельнице искровым плазменным спеканием короткими мощными электрическими импульсами.
В результате удалось добиться увеличения твёрдости материала на 237%, модуля упругости на 56% и прочности на сжатие на 183%.
Кроме того, эксперименты с разной концентрацией ZrN показали, что она влияет на форму образующихся гранул. При определённом проценте можно получить округлые частицы, идеальные для изготовления изделий 3D-печатью.