Создан алюминиевый сплав прочнее стали

Алматы. 21 сентября. Kazakhstan Today - Успех пришел к группе исследователей из нескольких университетов Австралии, России и США. Сохраняя присущую алюминию легкость, этот материал выдерживает нагрузку как высокопрочная сталь, передает агентство со ссылкой на интернет-журнал Membrana (www.membrana.ru).

Как сообщает издание, за основу авторы опыта взяли "авиакосмический" алюминиевый сплав марки 7075, который содержит магний и цинк, плюс ряд иных добавок. В зависимости от тонкостей состава и обработки распространенные вариации 7075-го сплава обладают пределом текучести от 145 до 476 мегапаскалей.

Тонкий диск из такого материала физики подвергли скручиванию при давлении около 60 тысяч атмосфер (high-pressure torsion). Далее ученые оставили образец на месяц при комнатной температуре - для естественного старения. Измерив предел текучести, новаторы получили значение около одного гигапаскаля, что близко к показателям высокопрочных сталей и даже превышает соответствующий параметр для некоторых их марок.

Применив атомно-зондовую томографию (atom probe tomography), исследователи выяснили, что обработанном сплаве возникла иерархическая структура. Размер кристаллического зерна уменьшился до десятков нанометров, а атомы цинка и магния собрались в субнанометровые и нанометровые кластеры различной формы, в зависимости от того, расположились они внутри зерна или на его границах.

Только одна смена структуры, без изменения химического состава материала, увеличила его прочность в разы. Зерна алюминия тут хорошо подогнаны друг к другу, при этом добавки в сплав играют роль цемента в кирпичной кладке.

Membrana отмечает, что в работе над суперсплавом приняли участие Максим Мурашкин и Руслан Валиев из Института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета.

Детали взаимодействия атомов еще предстоит разобрать. А то, что уже удалось узнать, авторы работы изложили в статье в Nature Communications. Ученые считают, что такой сплав пригодится там, где необходимо сочетание низкого веса с очень высокой прочностью: в пластинах для бронежилетов, небольших, но ответственных деталях машин или в медицинских имплантатах.

При использовании информации гиперссылка на информационное агентство Kazakhstan Today обязательна. Авторские права на материалы агентства.