Исследователи НИТУ МИСИС создали новый алюминиевый сплав с добавлением кальция и титана, который сочетает высокую жаропрочность, износостойкость и пластичность.
Широко распространённые сплавы алюминия с кремнием обладают хорошими литейными свойствами и низкой стоимостью, однако плохо выдерживают ударные нагрузки и сложные деформации из-за низкой пластичности. Предложенная альтернатива на основе системы алюминий — кальций с добавлением титана лишена этого недостатка.
Ключевая особенность нового материала — структура «природного композита», формирующаяся при затвердевании сплава. Мельчайшие твёрдые частицы равномерно распределены в пластичной алюминиевой основе — по принципу армированного материала. Твёрдость закономерно растёт с увеличением доли кальция, оптимальное сочетание свойств показали сплавы с содержанием 0,5% титана: при таком составе крупные первичные кристаллы фазы Al₃Ti практически отсутствуют, вместо них формируется компактная фаза Al₂₀CaTi₂ размером не более 4 мкм.
Мтериал обладает высокими литейными свойствами и исключительной деформационной пластичностью. В перспективе из него можно создавать лёгкие и долговечные детали для машиностроения — в первую очередь для автотранспорта.
Результаты опубликованы в журнале Materials Letters, работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда.
