Исследователи из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Объединенного института машиностроения НАН Беларуси и Новосибирского государственного технического университета разработали новый вариант порошковой технологии получения алюминиевых бронз, обладающих улучшенными механическими свойствами. Результаты исследований опубликованы в журнале Materials Letters и вошли в краткий отчет о важнейших научных достижениях, полученных российскими учеными в 2022 году, который был представлен на Общем собрании членов РАН, сообщает "Наука в Сибири".
Механическая прочность и коррозионная стойкость алюминиевых бронз делают их привлекательными материалами для авиационной промышленности и судостроения. В дополнение к алюминию в качестве легирующих элементов для образования упрочняющих включений коммерческие алюминиевые бронзы содержат никель и железо.
Для расширения диапазона получаемых свойств перспективным направлением является применение технологий порошковой металлургии. Коллектив ученых предложил способ изготовления монофазной бронзы, единственным легирующим элементом которой является алюминий, а механическая обработка исходных порошков в высокоэнергетической мельнице способствует их эффективному смешиванию и измельчению. Затем для консолидации полученных смесей используется метод электроискрового спекания.
Новая технология позволила получить плотный (с плотностью до 98 % от теоретической) объемный материал за очень короткое время. Кроме того, итоговые алюминиевые бронзы имеют достаточно мелкий размером кристаллитов (~100 нм), что является неоспоримым преимуществом, если говорить об эксплуатации. Предел текучести, предел прочности, деформация при разрушении и микротвердость полученных образцов не уступают характеристикам лучших образцов, применяемых сегодня в машиностроении, а значения механической прочности превосходят аналогичные характеристики известных коммерческих бронз близкого состава. Также ученые отмечают, что полученная ими бронза обладает удельной электропроводностью, не уступающей показателям коммерческой. Всё это позволяет материалу, создаваемому по новой технологии, легко поддаваться обработке давлением при высоких и низких температурах и быть перспективным для изготовления деталей, работающих при высоких нагрузках и больших скоростях (червячные колеса и шестерни).
