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

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.

Он уточнил, что внедряемая технология получения крупногабаритных плоских слитков методом полунепрерывного литья из новых сплавов на заводах РУСАЛ позволит дать «зелёный свет» производству приемлемых по цене качественных деформированных полуфабрикатов (плит, листов) и значительно расширит существующий рынок сбыта продукции «Русала». 

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: https://www.metalinfo.ru