В Сибири изобрели высокотехнологичный сплав для судостроения и автопрома

29 ноября 2018 г. 22:16:45

Группа ученых-материаловедов Сибирского федерального университета (СФУ) вместе со специалистами компании "Русал" разработали недорогой высокопрочный сплав алюминия и магния с добавками скандия и циркония. Особенность полученного материала — минимальное вовлечение в сплав скандия.

Скандий – лёгкий металл серебристого цвета. Даже в небольших количествах он придает алюминиевым сплавам повышенную коррозионную стойкость и значительную прочность.

Скандийсодержащие сплавы, снижающие массу и металлоёмкость конструкций, отличает высокий уровень механических свойств. Они хорошо поддаются сварке, идеальны для использования в авиа-, судо- и автомобилестроении, создании железнодорожных подвижных составов и строительных конструкций. Однако применение их на сегодняшний день ограничено из-за высокой стоимости в связи с содержанием дорогостоящего скандия в сплавах порядка 0,25-0,30%.

"Разработанные по заказу объединённой компании "Русал" новые сплавы системы Al-Mg с минимальным содержанием скандия, позволят достичь значительного снижения себестоимости их производства вследствие экономного использования легирующих добавок", – рассказал доцент кафедры литейного производства Института цветных металлов и материаловедения СФУ Александр Безруких.

Минимальный срок службы алюминиевых конструкций составляет 80 лет. При этом алюминий не теряет свойств в диапазоне от – 80°C до +300°C, в любых климатических условиях. Сооружения из этого материала не боятся пожаров и низких температур.

При сравнимой прочности алюминиевые полуфабрикаты вдвое легче стальных. Поэтому алюминий незаменим в строительстве высотных зданий и небоскрёбов. Небольшой вес алюминиевых разводных мостов облегчает их механическую часть, минимизирует противовесы, тем самым открывая больше простора для фантазии архитекторов.

Алюминиевый грузовой вагон на треть легче стального и намного долговечнее, теряя за 40 лет эксплуатации лишь 10% стоимости. А корпуса современных морских судов изготавливаются с использованием "морского алюминия" (содержание магния – от 3 до 6%). Они обладают высокой коррозийной стойкостью, как в пресной, так и в морской воде.

Согласно расчетам специалистов, расход лигатуры Al-Sc на тонну созданного ими сплава снижен в 2,5 раза. За счет этого себестоимость производства тонны экономнолегированного сплава сокращается более чем на $3000.

По словам Александра Безруких, промышленное использование алюмо-скандиевых сплавов ограничивается сегодня некоторыми областями аэрокосмической отрасли и военно-промышленного комплекса.

"Мы рассчитываем на увеличение спроса на разработанные сплавы в ближайшие пять-десять лет. Что, кстати, можно расценивать как один из шагов в сторону развития импортозамещения продуктов с добавленной стоимостью", – отметил он.

Источник