Новости
  • Комитеты         
  • Документы Союза         
  • Члены САП         
  • Награды САП         
  • Контакты         
  • Избранное
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    В архив избранного...
    29.06.2020
    Ученые повысили термостойкость проводов для ЛЭП и авиации в 2 раза
    Коллектив ученых НИТУ "МИСиС" совместно с коллегами из Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ) и научно-производственного центра магнитной гидродинамики (ООО "НПЦ Магнитной гидродинамики", г.Красноярск) смог повысить термостойкость алюминия до 400 °C при помощи добавки циркония. Полученный материал будет полезен для изготовления облегченных электропроводов, в частности, в авиации. Статья о разработке опубликована в международном журнале Metals.

    Алюминий наряду с медью является основным металлом для изготовления проводов. Он обладает немного более низким уровнем электропроводности, но при этом намного дешевле. Что особенно важно, он в 3,5 раза легче меди. Именно поэтому алюминиевые кабели используют, когда необходимо уменьшить вес проводов, например, в линиях электропередач и в летательных аппаратах.

    Существенным минусом чистого алюминия является низкая термостойкость — он выдерживает нагрев до 150 °C, а при более высоких температурах разупрочняется, что приводит к разрушению проводов. Для того чтобы увеличить термостойкость и расширить потенциальные области применения алюминиевых проводов, требуется вводить в металл легирующие добавки.

    Ученые НИТУ "МИСиС" совместно с коллегами из Уфимского государственного авиационного технического университета нашли способ в два раза увеличить термостойкость алюминия за счет относительно недорогой добавки циркония. Всего 0,6% этой добавки в сплаве повысило предельную температуру работы со 150 до 400°C.

    Основной проблемой введения циркония в алюминиевый сплав в таком количестве является необходимость сочетания высокой температуры расплава (более 900 0С) и сверхбыстрой кристаллизации. Ранее это было возможно за счет литья гранул (эта технология порошковой металлургии, известная как RS/PM). Поскольку гранульная технология достаточно сложна и дорогостояща, на предприятии ООО "НПЦ Магнитной гидродинамики", возглавляемом профессором Виктором Тимофеевым, была разработана альтернативная технология, которая состоит в получении слитков литьем в электромагнитном кристаллизаторе (ЭМК). В проведенном исследовании сразу из плавильного тигля расплав при 920 0С подавался в магнитный кристаллизатор, где охлаждался водой, а затем и вытягивался в длинномерную заготовку диаметром 12 мм.

    Использование технологии ЭМК позволило добиться идеальной структуры в литой заготовке, которая показала исключительно высокую технологичность при волочении, которое проводили на оборудовании УГАТУ под руководством к.т.н. Максима Мурашкина. Последующая термообработка проволоки позволила сформировать наночастицы Zr-фазы, которые и обеспечивали существенный рост термостойкости по сравнению с используемыми высокотемпературными сплавами (в них концентрация циркония, как правило, не превышает 0,3%).

    "Испытания проволоки показали, что термостойкость увеличилась почти вдвое, причем электропроводность практически не снизилась", — комментирует руководитель исследования со стороны НИТУ "МИСиС", профессор кафедры обработки металлов давлением Николай Белов.

    По словам ученых, увеличение термостойкости сплава позволит применять его не только для ЛЭП-конструкций, которые, благодаря новому сплаву прослужат дольше, но и в различных летательных аппаратах, где снижение веса является критически важным.

    Источник: НИТУ "МИСиС".

    Назад
     
    © 2020 Союз авиапроизводителей России. Все права защишены. Наш адрес: Москва, Ленинградский проспект, д.24, стр.2. Тел.: (495) 125-73-73; e-mail: info@aviationunion.ru.

     

    Союз авиапроизводителей России Союз авиапроизводителей России Написать письмо Поиск по порталу Союз авиапроизводителей России Карта портала