Исследование свойств сплавов системы Al-Mg, упрочненных тугоплавкими наночастицами

Объект исследования – новые виды дисперсно-упрочненных сплавов системы Al-Mg, пригодных для деформационной обработки до состояния листового проката с высокими показателями физико-механических свойств. Цель работы – разработка научно-технологических подходов изготовления алюминиево-магниевых сплавов с повышенными свойствами без использования лигатур Al-Sc и изучение влияния структуры и фазового состава деформируемых алюминиевых сплавов системы Al-Mg, упрочненных неметаллическими наночастицами, на их механические характеристики. Для достижения поставленной цели были проведены лабораторные плавки сплавов системы Al-Mg (например, АМг5) c использованием лигатур, содержащих наноразмерные частицы диборида титана, углерод-алмаза с одновременным воздействием/комбинацией внешних физических воздействий на расплав – ультразвуковая, субзвуковая вибрационная, механическая обработка. Были получены слитки опытных партий с содержанием наноразмерных частиц от 0,01 до 0,5 мас. %. После получения отливок использовались методы деформационно-термической обработки полученных после плавки объемных образцов до состояния листового проката. Для изучения полученных образцов сплавов применены методы количественной металлографии и рентгеноструктурного анализа, методы оптической и сканирующей зондовой микроскопии. После получения отливок и их деформационной обработки проведен комплекс исследований для определения физико-механических свойств материала: измерение твердости и микротвердости; определение скорости звука в материале для нахождения модуля упругости; осевое растяжение плоских образцов. Полученные результаты обладают высокой прикладной значимостью и могут составить основу технологических регламентов получения алюминиево-магниевых сплавов с повышенными свойствами для применения в отдельных областях промышленности. Результаты исследований влияния структуры сплавов на упругопластические и прочностные свойства могут стать основой для углубленного понимания физических механизмов деформации и разрушения, закономерностей их протекания в широком диапазоне условий нагружения. Полученные научно-технологические подходы по повышению механических свойств сплавов системы Al-Mg с использованием тугоплавких наночастиц могут составить задел для проведения ОКР по разработке и изготовлению элементов конструкций и ответственных деталей в авиастроении, судостроении, космической технике, энергетическом машиностроении.