Российские ученые создали метод, который в будущем позволит регулировать плотность сплавов, используемых в аэрокосмической отрасли, с помощью изменения температуры. Об этом сообщает пресс-служба Института ядерной физики СО РАН. 
Сплавы на основе системы Al-Cu-Li (алюминий-медь-литий) — это современные высокопрочные и легкие материалы, которые активно применяются в авиационно-космической сфере. В будущем такие сплавы могут позволить перейти от традиционных методов соединения частей фюзеляжа и крыльев самолета — технологии клепки — к сварным соединениям. В настоящее время одной из ключевых задач является низкая прочность сварного шва по сравнению с основным материалом. Это достижение сложно, так как в процессе плавления во время сварки упрочняющие фазы могут растворяться, что негативно сказывается на механических характеристиках материала.
«Мы впервые в мире выявили температуры для сплавов системы Al-Cu-Li, при которых как в сварном шве, так и в самом сплаве либо растворяются, либо формируются упрочняющие фазы. В дальнейшем мы можем контролировать механические свойства сплава, изменяя температуру», — отметил Александр Маликов.
Ученые из Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН изучили физические процессы фазовых переходов под действием температуры, чтобы выяснить, какие из них укрепляют сварной шов. Специалисты помещали образцы сварного шва алюминиевого сплава в печь, затем постепенно нагревали и облучали их синхротронным излучением. При этом каждую минуту, то есть через каждые 5–10 градусов Цельсия в зависимости от скорости нагрева, проверялось, как изменяется фазовый состав в зависимости от температуры. Это позволило в реальном времени исследовать структурные фазовые изменения и предсказать механические свойства материала.
«В данном цикле экспериментов мы в реальном времени при нагреве изделия, детали которого ранее были соединены лазерной сваркой, зафиксировали упрочняющую фазу. Эта фаза, в отличие от многих других, которые могут появляться и исчезать в процессе термической обработки, стабилизировалась, что привело к улучшению свойств материала», — приводит пресс-служба слова одного из авторов исследования Александра Шмакова.
Фото: hi-tech.mail.ru