Исследователи Томского государственного университета усилили литейный алюминиевый сплав АК12, добавив в расплав всего 1% базальтовых волокон и применив ультразвуковую и вибрационную обработку.
Сплав АК12 ценится за лёгкость, прочность и коррозионную стойкость, но в нём образуются хрупкие «иголки», которые ослабляют детали и повышают риск разрушения.
«Базальт обладает высокой жёсткостью, термостойкостью и химической инертностью, при этом остаётся сравнительно недорогим материалом», — пояснил старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Антон Хрусталев.
Как изменились структура и свойства сплава
Эксперименты показали, что базальтовые волокна меняют микроструктуру: вместо игольчатых включений формируются более устойчивые равноосные частицы. Это привело к повышению предела прочности на 25% и росту твёрдости.
Также увеличилась пластичность — с 2,8% до 3,5%, при этом порог начала пластической деформации практически не изменился. Комбинация волокон и обработок оказалась эффективной для повышения эксплуатационных характеристик материала.
Применение и перспективы
Улучшенные свойства делают армированный базальтом АК12 перспективным для авиационной и автомобильной промышленности, где важны соотношение прочности и массы. Низкая стоимость базальта делает метод экономически привлекательным для масштабного внедрения.
