Новая технология позволяет производить высокопрочные алюминиевые листы из вторичного сырья

Учёные НИТУ МИСИС разработали и запатентовали жаропрочный сплав АЛТЭК, который позволяет создавать изделия, выдерживающие эксплуатационные и технологические нагревы до 400°C. Это открывает новые возможности для использования материала в таких областях, как обшивки транспортных средств, фасады зданий и оборудование, требующие высокой термостойкости. Важно, что разработка достигает необходимых свойств без применения сложных и дорогостоящих методов обработки, что в перспективе может значительно снизить себестоимость производства.

Преимущества нового алюминиевого сплава

Алюминий, один из самых востребованных металлов на планете, используется в таких отраслях, как авиация, автомобилестроение и строительство. Однако традиционные алюминиевые сплавы имеют свои ограничения: они требуют дорогостоящего первичного сырья, многоступенчатой обработки и теряют прочность при температурах выше 250°C. Исследования учёных НИТУ МИСИС привели к созданию сплава АЛТЭК, который производится из металлолома, включая старые банки и проволоку, и при этом значительно превосходит многие аналоги по термостойкости.

Как работает технология

Ключом к успеху сплава является особая технология и состав. В алюминий были добавлены медь, марганец, железо, кремний, магний и цинк, что при отжиге способствует формированию наноразмерных и микроскопических частиц, упрочняющих материал. По словам доктора технических наук Николая Белова, главного научного сотрудника кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС, новый метод исключает энергоемкие этапы, такие как гомогенизация и закалка. Это позволяет использовать до 95% вторсырья, которое содержит все необходимые легирующие элементы для получения высококачественного сплава.

Экологичность и экономическая эффективность

«Оставшиеся 5% составляют материалы, которые необходимы для точной настройки состава и свойств конечного продукта. Хотя полностью исключить чистый алюминий из процесса пока невозможно, наш метод позволяет максимально эффективно использовать вторичные ресурсы, что делает производство более экологичным и экономически выгодным», — пояснил Николай Белов.

Процесс производства и возможности применения

Процесс начинается с переплавки вторичного сырья, после чего из полученного расплава изготавливаются слитки. Далее производится плавка, литье, прокатка и отжиг — все эти операции осуществляются с использованием серийного промышленного оборудования. Результат: алюминиевые листы с прочностью более 300 МПа, высокой пластичностью и термостойкостью.

Новые листы могут быть использованы в автомобильной промышленности, где они обеспечат на 30% более легкие кузова, способные выдерживать ударные нагрузки. В строительстве они пригодятся для фасадных панелей, которые будут устойчивы к коррозии и перепадам температур. Кроме того, технология открывает возможности для производства пожаробезопасных перегородок и контейнеров для грузоперевозок.

Будущее разработки

Учёные НИТУ МИСИС планируют дальнейшее совершенствование технологии, включая увеличение рабочих температур сплава с помощью дополнительного легирования. Эта работа будет продолжена в рамках проекта РНФ 25-19-00002.