Стальной алюминий

Сотрудники Сиднейского университета (Австралия), американских Калифорнийского университета в Дэвисе и Университета штата Северная Каролина, а также Уфимского государственного авиационного технического университета продемонстрировали относительно простой способ повышения прочности алюминиевых сплавов. Материалом исследований стали стержни из коммерчески доступного сплава 7075, использующегося в аэрокосмической промышленности.

Стержни превратили в диски диаметром 20 мм и толщиной 0,8 мм, обработанные затем по методике интенсивной пластической деформации, введённой в употребление в конце прошлого века. Диски располагали между двумя цилиндрическими наковальнями, которые создавали давление в 6 ГПа и вращались друг относительно друга. После 10 оборотов образцы вынимали и некоторое время выдерживали при комнатной температуре, чтобы они "постарели".

Испытания показали, что обработанный таким способом сплав имеет предел текучести (значение механического напряжения, при котором упругая деформация переходит в необратимую пластическую), примерно равный 1 ГПа. Эта величина сравнима с характеристиками сталей. Эти изменения структуры материала определены при помощи разработанной в 80 гг. атомно-зондовой томографии, позволяющей создавать трёхмерные модели расположения атомов.

Оказалось, что диаметр зёрен алюминия уменьшился в среднем до 26 нм, а атомы цинка и магния, входящие в состав исходного сплава, образовали скопления различных размеров внутри и на границах зёрен. Учёные пока не могут объяснить, почему именно такая структура повышает прочность материала. Сейчас они решают, как предложенную методику обработки использовать на практике.