Учёные НИТУ МИСИС создали новый сплав для двигателей

Учёные Университета науки и технологий МИСИС запатентовали улучшенный алюминиево-кальциевый сплав, который идеально подойдёт для производства более долговечных двигателей легковых, грузовых и  сельскохозяйственных машин. Благодаря уникальным характеристикам из него также можно изготовить сварно-литые конструкции и узлы в летательных аппаратах; приборную технику в космической промышленности, а также детали для кораблестроения, где требуется повышенная коррозионная стойкость. Новый сплав прост в изготовлении, для его производства требуется гораздо меньше финансовых и трудовых затрат по сравнению с традиционными сплавами.

Для тяжело нагруженных поршней, работающих при температурах до 300 °С, необходимо иметь не только определённый уровень механических свойств (прочности, твёрдости, пластичности), но также низкий коэффициент термического расширения и достаточно высокую теплопроводность. Для их производства традиционно используются силумины – алюминиево-кремниевые сплавы Al-Si.

Самый распространённый – АК18, это алюминиево-кремниевый сплав, где кремния 18%. Алюминиево-кальциевые сплавы (Al-Ca), в отличие от силуминов, обладают пониженной плотностью, удачным сочетанием механических свойств и высокой коррозионной стойкостью, а совместное введение добавок марганца (Mn) и никеля (Ni) способствует их упрочнению.

Кроме того, у Al-Ca-сплавов тонкое строение эвтектики может быть достигнуто без использования специальных модификаторов, а значит, они дешевле и проще при производстве. К другим преимуществам относятся: низкая плотность; высокая коррозионная стойкость; высокая износостойкость; высокие литейные свойства и хорошая свариваемость. Изделия можно получить с помощью обычных технологий – литья и деформации, без дорогостоящего модифицирования при выплавке и упрочнять без закалки. Более того, новый сплав можно производить из вторичного сырья.