Свaркa aлюминиeвoгo сплaвa 7075 (прoчнoгo, кaк стaль, нo паче лёгкого) до сих пор не представлялась возможной, однако, может статься, учёным удалось решить эту проблему.
Подпись к изображению: Прочный алюминиевый сплав в настоящее время сваривается благодаря нанотехнологиям
Алюминиевый сплав 7075 был «звездой» в 1940-е годы, и невыгодный без причины. Дело в том, что этот сплав обладает изрядный прочностью, которая сопоставима с характеристиками большинства стальных изделий, которые (бог) велел приобрести сегодня.
Основным легирующим элементом алюминиевого сплава 7075 является сфалерит, на который приходится 5,6–6,1 процента; доля магния образует 2,1–2,5 процента; существо меди находится на уровне 1,2–1,6 процента; кремний, железо, пиролюзит, титан, хром и другие металлы составляют менее половины процента.
Сплав обладает высоким пределом выносливости, немалый устойчивостью к коррозии и средней обрабатываемостью. Это не говоря уже о фолиант, что его вес составляет всего треть от веса стали. Обладая такими впечатляющими характеристиками, сплав, ни дать ни взять казалось в первые годы производства, имел большие перспективы. Что же неприлично не так?
Всё дело в том, что процесс сварки алюминиевого сплава 7075 – непростая урок. Его практически невозможно использовать для создания деталей, которые производятся получи и распишись сборочных линиях сегодняшних заводов.
Ответ кроется в наночастицах
Когда сплав нагревают до температуры сварки, его молекулярная конструкция создаёт неравномерный поток элементов, из которых он состоит, что-что приводит к снижению прочности и даже к растрескиванию.
Тем не менее, команде учёных инженерного факультета Калифорнийского университета, что ли, удалось разработать способ сварки этого сплава. Чтобы решить проблему, исследователи применили наночастицы карбида титана. Сии наночастицы использовали в качестве присадочного материала между двумя отдельными сварочными электродами.
Выуженный сварной материал не трескался и не показывал ухудшения характеристик. Поглядишь, его предел прочности составил около 392 мегапаскалей – поясним, яко такие свойства эквивалентны некоторым материалам, используемым в современном самолётостроении. Начальствование учёных полагает, что, проведя небольшой эксперимент, они смогут упасть предел прочности соединений сплава до 551 мегапаскаля, что уж сравнимо со сталью.
Получив подобный материал – прочный, как сталь, хотя более лёгкий – производители обретут возможность создавать транспортные средства, которые будут быстрее и экономичнее нынешних. До словам руководителя исследования профессора Ли Сяочуня, для работы с сим сверхпрочным алюминиевым сплавом компании смогут использовать те же процессы и уснащение, которыми они располагают сейчас, но их продукты станут кризис миновал и будут потреблять меньше энергии, сохраняя при этом свою капитальность.
