Рассказываем о новой разработке ученых
Сотрудники Томского госуниверситета нашли способ заметно улучшить характеристики распространенного литейного сплава алюминия. Им удалось одновременно повысить и прочность, и пластичность материала, который давно применяется в высокотехнологичных отраслях промышленности. Об этом сообщает пресс-служба вуза.
«Добавка всего 1% базальтовых волокон в сочетании с ультразвуковой и вибрационной обработкой расплава повысила предел прочности композита на 25%, увеличила его твердость и пластичность», — говорится в пресс-релизе ТГУ.
Объектом исследования стал силумин марки АК12. Это сплав на основе алюминия с высокой долей кремния, который ценят за малый вес, стойкость к появлению ржавчины и удобство при литье сложных форм. Главный минус этого материала — хрупкие включения кремния игольчатой формы, а также прослойки из интерметаллидов, снижающие надежность готовых изделий.
Чтобы убрать этот структурный недостаток, ученые ввели в расплав базальтовое волокно. Как пояснил старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Антон Хрусталев, интерес к такому сырью в науке растет. Однако раньше взаимодействие этих волокон именно с алюминиево-кремниевыми смесями типа АК12 было изучено слабо.
Применение дополнительной обработки ультразвуком и вибрацией позволило равномерно распределить добавку по всему объему металла. Это изменило внутреннюю микроструктуру сплава. В результате ученые зафиксировали рост не только прочности и твердости, но и пластичности, что является редким сочетанием для композитных материалов.
Предложенный метод не требует дорогостоящего переоснащения производственных линий. Автомобильные и авиастроительные предприятия смогут получать более надежные отливки без существенного удорожания технологического процесса. Сейчас исследователи видят перспективы для масштабирования данной методики в реальных промышленных условиях.