Наиболее перспективные алюминиевые сплавы, запатентованные «Всероссийским институтом легких сплавов», из числа легированных скандием и серебром представил участникам международной промышленной выставки «Металл-Экспо'2017» главный научный сотрудник, д.т.н. Виктор Телешов. Такие сплавы обладают высоким уровнем различных служебных свойств, которые не могут быть обеспечены традиционными алюминиевыми сплавами.
В докладе было отмечено, что к настоящему времени легирование скандием опробовано на сплавах практически всех традиционных систем легирования, и наиболее эффективно оно подействовало на термически неупрочняемые свариваемые сплавы системы алюминий-магний. Пример тому – сплав 01570 системы Al-Mg-Mn-Sc-Zr (алюминий-магний-марганец-скандий-цирконий) по патенту ОАО «ВИЛС» № 2081934 для космической области, а также его модификация 1570С (патент 2233345 РФ) – перспективный конструкционный материал с повышенной трещиностойкостью.
«Силами наших специалистов созданы еще несколько сплавов системы алюминий-магний-скандий различного назначения, в том числе сплав для сварных изделий, работающих при температуре минус 253оС, сплав для химической промышленности, сплав с повышенной теплопроводностью, сплав для электропроводов, сплав для пайки силуминовым припоем, – проекомментировал Виктор Телешов. – Работы над сплавами этой системы, дополнительно легированными микродобавками для обеспечения лучшего сочетания различных характеристик, продолжаются и сейчас».
Присутствие скандия оказалось эффективным и в термически упрочняемых сплавах системы Al-Zn-Mg-Cu (алюминий-цинк-магний-медь). В частности, высокопрочный свариваемый сплав 1970 (патент 2343219 РФ) с повышенными характеристиками отличается высокой технологичностью в металлургическом производстве. Присутствие добавок скандия, циркония, марганца и молибдена обеспечивает сплаву 1970 дополнительное дисперсионное упрочнение при хорошем сочетании прочностных, пластических и ресурсных характеристик.
Также к системе Al-Zn-Mg-Cu относится высокопрочный термически упрочняемый конструкционный свариваемый сплав 1977 (патенты 2468107 и 2489217 РФ) с добавками скандия и циркония. Благодаря повышенному содержанию магния и низкому содержанию цинка он имеет пониженную плотность, удовлетворительную свариваемость и природную сверхпластичность. По техническим характеристикам сплав 1977 превосходит многие известные сплавы, применяемые для обшивки самолетов.
Работы «ВИЛС» в области изучения сплавов системы Al-Cu-Mg-Ag (алюминий-медь-магний-серебро), легированных серебром, привели к созданию ряда перспективных разработок. Полуфабрикаты из полученных сплавов имеют повышенные характеристики жаропрочности, особенно повышается сопротивление ползучести, благодаря чему сплавы, легированные серебром, могут использоваться в сверхзвуковых самолетах. Например, «Алмагест» (патенты 2198952 и 2226568 РФ) – название этого жаропрочного деформируемого алюминиевого сплава составлено из первых букв названий основных легирующих компонентов в его составе: алюминий, медь, магний, германий, серебро, титан.
«Сплав «Алмагест» имеет высокие прочностные характеристики при комнатной и повышенных температурах, удовлетворительные значения вязкости разрушения и сопротивления малоцикловой усталости, отличается повышенной длительной прочностью и хорошей трещиностойкостью», – отметил Виктор Телешов.
В докладе было отмечено, что к настоящему времени легирование скандием опробовано на сплавах практически всех традиционных систем легирования, и наиболее эффективно оно подействовало на термически неупрочняемые свариваемые сплавы системы алюминий-магний. Пример тому – сплав 01570 системы Al-Mg-Mn-Sc-Zr (алюминий-магний-марганец-скандий-цирконий) по патенту ОАО «ВИЛС» № 2081934 для космической области, а также его модификация 1570С (патент 2233345 РФ) – перспективный конструкционный материал с повышенной трещиностойкостью.
«Силами наших специалистов созданы еще несколько сплавов системы алюминий-магний-скандий различного назначения, в том числе сплав для сварных изделий, работающих при температуре минус 253оС, сплав для химической промышленности, сплав с повышенной теплопроводностью, сплав для электропроводов, сплав для пайки силуминовым припоем, – проекомментировал Виктор Телешов. – Работы над сплавами этой системы, дополнительно легированными микродобавками для обеспечения лучшего сочетания различных характеристик, продолжаются и сейчас».
Присутствие скандия оказалось эффективным и в термически упрочняемых сплавах системы Al-Zn-Mg-Cu (алюминий-цинк-магний-медь). В частности, высокопрочный свариваемый сплав 1970 (патент 2343219 РФ) с повышенными характеристиками отличается высокой технологичностью в металлургическом производстве. Присутствие добавок скандия, циркония, марганца и молибдена обеспечивает сплаву 1970 дополнительное дисперсионное упрочнение при хорошем сочетании прочностных, пластических и ресурсных характеристик.
Также к системе Al-Zn-Mg-Cu относится высокопрочный термически упрочняемый конструкционный свариваемый сплав 1977 (патенты 2468107 и 2489217 РФ) с добавками скандия и циркония. Благодаря повышенному содержанию магния и низкому содержанию цинка он имеет пониженную плотность, удовлетворительную свариваемость и природную сверхпластичность. По техническим характеристикам сплав 1977 превосходит многие известные сплавы, применяемые для обшивки самолетов.
Работы «ВИЛС» в области изучения сплавов системы Al-Cu-Mg-Ag (алюминий-медь-магний-серебро), легированных серебром, привели к созданию ряда перспективных разработок. Полуфабрикаты из полученных сплавов имеют повышенные характеристики жаропрочности, особенно повышается сопротивление ползучести, благодаря чему сплавы, легированные серебром, могут использоваться в сверхзвуковых самолетах. Например, «Алмагест» (патенты 2198952 и 2226568 РФ) – название этого жаропрочного деформируемого алюминиевого сплава составлено из первых букв названий основных легирующих компонентов в его составе: алюминий, медь, магний, германий, серебро, титан.
«Сплав «Алмагест» имеет высокие прочностные характеристики при комнатной и повышенных температурах, удовлетворительные значения вязкости разрушения и сопротивления малоцикловой усталости, отличается повышенной длительной прочностью и хорошей трещиностойкостью», – отметил Виктор Телешов.
