Сибирские учёные научились управлять прочностью алюминиевых сплавов

В металлах атомы образуют кристаллическую решётку, ориентированную в пространстве. Из-за несимметричного расположения атомов свойства металла — прочность, пластичность, модуль упругости — различаются в разных направлениях. Например, гнуть лист вдоль волокон проще, но внутренние напряжения выше и риск трещин больше. Поперёк — сложнее, зато угол изгиба стабильнее. Поэтому детали, работающие на изгиб, делают с линией изгиба поперёк волокон.

Учёные предложили управлять этой неравномерностью с помощью разных схем прокатки листов и новых способов листовой штамповки. Подход касается сплава 1580 с добавлением скандия, который применяют в авиации и космосе. По мнению исследователей, это снизит количество бракованных тонкостенных деталей. Особенно важно это из-за дорогих редкоземельных элементов в составе: больше качественных деталей — меньше расходов.

«Дело в том, что атомы в кристаллической решётке располагаются несимметрично. Из-за этого в разных направлениях расстояния между атомами и силы межатомных связей различаются. Поэтому и свойства металла, зависящие от кристаллической решётки (прочность, пластичность, модуль упругости), будут разными», — отметил один из авторов исследования, заведующий кафедрой обработки металлов давлением СФУ Денис Ворошилов.