• Почему у металлов разные свойства?
• Что предложили ученые?

МОСКВА, 19 окт — РИА Новости. Управлять "неравномерностью" свойств сплавов — чтобы корпуса спутников и самолетов становились прочнее — научились инженеры СФУ. Для этого они предложили новые технологии производства листопрокатных корпусных деталей, учитывающие природную изменчивость алюминиевых сплавов. Об этом рассказали в пресс-службе университета.

В металлах и сплавах атомы выстраиваются в упорядоченную структуру — кристаллическую решетку, которая определенным образом ориентирована в пространстве. В зависимости от того, по какой оси кристалла прикладывается напряжение, он может вести себя по-разному, объяснили специалисты Сибирского федерального университета (СФУ).

"Дело в том, что атомы в кристаллической решетке располагаются несимметрично. Из-за этого в разных направлениях расстояния между атомами и силы межатомных связей различаются. Поэтому и свойства металла, зависящие от кристаллической решетки, — прочность, пластичность, модуль упругости — будут разными. К примеру, гнуть металлический лист вдоль волокон сплава проще, чем поперек, однако его внутренние напряжения будут выше, а риск трещин на внешнем радиусе вырастет. А вот согнуть лист поперек волокон будет сложнее, однако риск трещин на внешнем радиусе окажется ниже, а угол изгиба получится более стабильным. Поэтому у деталей, работающих на изгиб, линию изгиба традиционно делают поперек волокон, чтобы снизить риск разрушения", — объяснил один из авторов исследования, заведующий кафедрой обработки металлов давлением СФУ Денис Ворошилов.

Специалисты СФУ предложили "управлять" неравномерностью свойств алюминиевых сплавов с добавлением редкоземельного скандия (Sc). Такие сплавы используют для корпусов самолетов и спутников.

Инструменты для нового подхода:

• разные схемы прокатки листов;
• новые способы и устройства для листовой штамповки.

По мнению специалистов, такой подход снизит количество бракованных тонкостенных деталей из сплава 1580.

"Специальный способ прокатки также позволит экономить ресурсы за счет большего процента качественных деталей. Особенно критично это из-за добавления в подобные материалы дорогих редкоземельных элементов", — добавила аспирант кафедры обработки металлов давлением СФУ Марина Ворошилова.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и Красноярского краевого фонда науки.

В этом году СФУ также реализует научно-популярный проект "Сибирское редкоземье. Металлы для жизни" при поддержке Минобрнауки России в Десятилетие науки и технологий.