Інженери-матеріалознавці Університету Пердью розробили інноваційний процес створення надвисокоміцних алюмінієвих сплавів.

Команда, очолювана Хайяном Ваном і Сінханом Чжаном, ввела в алюміній перехідні метали кобальт, залізо, нікель і титан за допомогою наномасштабних, шаруватих, деформованих інтерметалідів. Це дало змогу створити алюмінієві сплави з унікальними властивостями: високою міцністю і пластичною деформованістю.

«Наша робота показує, що правильне впровадження гетерогенних мікроструктур і наномасштабних інтерметалідів середньої ентропії пропонує альтернативне рішення для проєктування надміцних алюмінієвих сплавів, що деформуються, за допомогою адитивного виробництва», — зазначив Чжан. Ці сплави перевершують традиційні, які є або надміцними, або високодеформованими, але не тим і іншим одночасно.

Розроблені алюмінієві сплави можуть знайти застосування в аерокосмічній та автомобільній промисловості. Традиційно високоміцні алюмінієві сплави не використовувалися в адитивному виробництві через схильність до утворення гарячих тріщин. Однак метод, запропонований командою Університету Пердью, усуває цей недолік, забезпечуючи міцність сплавів понад 900 мегапаскалів.

Процес створення цих сплавів передбачає формування перехідних металів у колонії наномасштабних інтерметалічних пластин, об’єднаних у дрібні розетки, що пригнічує крихкість інтерметалевих сполук. Ван зазначив, що адитивне виробництво з використанням лазера забезпечує швидке плавлення і загартування, вводячи нанорозмірні інтерметаліди та їхні наноламінати.

Випробування показали, що нові сплави демонструють значну зворотну напругу і високу міцність. Ці результати відкривають нові можливості для використання алюмінієвих сплавів в адитивному виробництві, роблячи їх більш придатними для різних промислових застосувань.

Источник: techno.nv.ua