Суперпрочный сплав из алюминиевых банок научили изготавливать в России

Специалисты из Университета МИСИС разработали и представили новый жаропрочный алюминиевый сплав под названием "АЛТЭК". Помимо того, что материал обладает выдающимися характеристиками, он может производиться практически полностью из вторичного сырья, например, старых пивных банок и алюминиевой проволоки. Это открывает широкие перспективы для его применения в самых разных отраслях, от обшивок транспорта до фасадов зданий и промышленного оборудования.  

Недостатки алюминиевых сплавов

Традиционные алюминиевые сплавы, широко используемые в промышленности благодаря своей легкости и коррозионной стойкости, имеют существенные ограничения. Их производство часто требует использования дорогостоящего первичного сырья и сложных, многоступенчатых процессов обработки, таких как гомогенизация и закалка, которые являются весьма энергозатратными. Кроме того, многие стандартные алюминиевые сплавы начинают терять свою прочность при относительно невысоких температурах, обычно выше 250 градусов Цельсия, что ограничивает их применение в условиях повышенных температурных нагрузок. 

Сплав “АЛТЭК”

Исследователи НИТУ МИСИС нашли элегантное решение всех этих проблем. Созданный ими сплав "АЛТЭК" принципиально отличается от традиционных аналогов. Его уникальность заключается в том, что он может быть произведен на 95% из вторичного алюминиевого лома, который уже содержит в себе все необходимые легирующие элементы – медь, марганец, железо, кремний, магний и цинк. Именно они играют ключевую роль в формировании особых структур в материале. 

Технология производства "АЛТЭК" исключает такие энергоемкие и дорогостоящие этапы, как длительная гомогенизация и последующая закалка. Процесс включает переплавку вторичного сырья, получение слитков, их прокатку и последующий отжиг при определенных температурных режимах. Именно во время отжига благодаря присутствию легирующих элементов в структуре сплава формируются наноразмерные и микроскопические частицы, которые выступают в качестве эффективного внутреннего упрочняющего каркаса. Эти частицы распределяются по всему объему материала, значительно повышая его механическую прочность и, что критически важно, сохраняя ее даже при повышенных температурах. 

Перспективы применения

Проведенные испытания показали, что листы, изготовленные из сплава "АЛТЭК" по новой технологии, обладают прочностью свыше 300 мегапаскалей, сохраняя при этом высокую пластичность – свойство, необходимое для формовки изделий и предотвращения хрупкого разрушения. Потенциальные области применения нового сплава весьма обширны. В автомобилестроении "АЛТЭК" может использоваться для создания кузовов, которые будут примерно на 30% легче стальных, что способствует снижению веса транспортных средств, повышению их топливной эффективности и снижению выбросов. При этом новый сплав способен выдерживать значительные ударные нагрузки, обеспечивая безопасность пассажиров. В строительстве "АЛТЭК" может найти применение в качестве фасадных панелей, которые будут устойчивы к коррозии, агрессивным атмосферным воздействиям и значительным перепадам температур.