Ученые ТГУ укрепили алюминиевый сплав АК12 добавлением базальта

Добавление 1% базальтовых волокон в сочетании с ультразвуковой и вибрационной обработкой расплава повысило прочность литейного алюминиевого сплава АК12 на 25%, а также увеличило его твердость и пластичность.

Проблема сплава АК12

АК12 ценится в промышленности за малую массу, прочность и стойкость к коррозии, но в материале образуются хрупкие «иголки» — игольчатые включения, из‑за которых детали становятся более склонны к разрушению.

Метод усиления

Исследователи предложили армировать сплав базальтовыми волокнами. По словам старшего научного сотрудника лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Антона Хрусталёва, базальт сочетает высокую жёсткость, термостойкость и химическую инертность, при этом остаётся относительно недорогим материалом.

Результаты и изменения структуры

Эксперименты показали, что добавка базальта меняет микроструктуру: игольчатые включения заменяются более устойчивыми равноосными частицами. Это привело к заметному улучшению механических свойств сплава.

• Предел прочности увеличился на 25%.
• Пластичность выросла с 2,8% до 3,5%.
• Твёрдость повысилась, тогда как порог начала пластической деформации практически не изменился.

Такие изменения делают модифицированный АК12 более пригодным для ответственных применений в авиации и автомобильной промышленности, где важны сочетание лёгкости и повышенной надёжности.