Наверх
17 мая 2021

Ученые изобрели «самозалечивающийся» алюминиевый сплав

Алюминиевые сплавы широко используются в промышленности и быту, поскольку они легкие, немагнитные и почти не поддаются коррозии. Но их применение в машиностроении и космосе сильно ограничено таким явлением, как «усталость металла».

Однако австралийские инженеры, вероятнее всего, решили эту проблему, создав микроструктуры из алюминиевого сплава, которые могут самостоятельно «лечить» себя. В отчете исследователей говорится, что срок службы высокопрочных сплавов увеличился в 25 раз, сообщает научный журнал Nature Communications.

Команда под руководством Кристофера Хатчинсона из Университета Монаша (Monash University) подтвердила, что низкая устойчивость сплавов к изгибающим и компрессионным нагрузкам зависит от слабых участков на границах микрозерен при кристаллизации сплавов. 80% всех отказов технических сплавов происходит из-за «усталости» в условиях переменных нагрузок. Для наглядности он предложил использовать металлическую скрепку – если согнуть и разогнуть ее несколько раз, то она сломается в месте сгиба.

Этот «сбой металла» происходит поэтапно. Сначала накапливаются микроповреждения в виде нарушения пластичности в слабых звеньях материала, затем появляются мелкие трещины. Это вызывает растущую большую трещину и в итоге приводит к окончательному разрушению.

Чтобы справиться с опасным явлением команда исследователей разработала метод, при котором формируется микроструктура сплава, имеющая низкую начальную статическую прочность. Затем металл подвергается «тренировкам» с нарастающими нагрузками. В результате такого «обучения» алюминиевый сплав приобретает способность «самолечения», становится намного устойчивее в условиях изгибающих и сдавливающих напряжений.

Ученые утверждают, что подобный подход может быть применим и к другим металлам и сплавам, не только на основе алюминия.

Самое читаемое
17.05.2021
16.05.2021