Найден способ управлять плотностью сплавов для самолетов

Российские физики разработали способ, позволяющий в будущем управлять плотностью сплавов, применяющихся в аэрокосмической промышленности, с помощью температуры. Об этом сообщили в пресс-службе Института ядерной физики СО РАН.

Сплавы системы Al-Cu-Li (алюминий-медь-литий) — это современные высокопрочные, низкоплотные материалы, широко используемые в авиакосмической промышленности. Такие сплавы в будущем позволят совершить переход от традиционной сшивки частей фюзеляжа и крыльев самолета — технологии клепки металла — к сварным соединениям. Сейчас одной из основных проблем является низкий уровень прочности сварного шва по сравнению с основным материалом. Достичь этого довольно трудно, потому что в результате процесса плавления при сварке упрочняющие фазы могут, например, растворяться, что приводит к ухудшению механических характеристик материала.

«Мы впервые в мире нашли температуры для сплавов системы Al-Cu-Li, при которых как в сварном шве, так и в самом сплаве либо растворяются, либо образуются упрочняющие фазы. И в дальнейшем мы можем управлять механическими свойствами сплава с помощью изменения температуры», — отметил Александр Маликов.

Ученые из Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН исследовали физику фазовых переходов под воздействием температуры, чтобы понять, какие из них упрочняют шов. Специалисты помещали образцы сварного шва алюминиевого сплава в печь, после чего постепенно нагревали и светили на него синхротронным излучением. При этом ежеминутно, то есть через 5−10 градусов Цельсия в зависимости от скорости нагрева, проверяли, как изменяется фазовый состав в зависимости от температуры. Это позволило в режиме реального времени исследовать структурные фазовые изменения и предсказать механические свойства материала.

«В данном цикле экспериментов мы в режиме реального времени при нагреве изделия, детали которого были ранее соединены лазерной сваркой, увидели упрочняющую фазу. Эта фаза, в отличие от многих других, которые могут в процессе термической обработки появляться и исчезать, стабилизировалась, что привело к улучшению свойства материала», — приводит пресс-служба слова одного из авторов исследования Александра Шмакова.

• авиация

Поделиться