Согласно недавнему отчету Physic Organization Network, инженеры Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе применили наночастицы карбида титана, чтобы обычный специальный алюминиевый сплав AA7075, который нельзя сваривать, стал свариваемым. Ожидается, что полученный продукт будет использоваться в автомобилестроении и других областях, чтобы сделать его детали легче, более энергоэффективными и оставаться прочными.
Наилучшей прочностью из более распространенных алюминиевых сплавов является сплав 7075. Он почти так же прочен, как сталь, но весит всего одну треть веса стали. Он обычно используется в деталях, обработанных на станках с ЧПУ, фюзеляжах и крыльях самолетов, корпусах смартфонов, карабинах для скалолазания и т. д. Однако такие сплавы трудно сваривать, и, в частности, их нельзя сваривать так, как это делается в автомобилестроении, что делает их непригодными для использования. . Это связано с тем, что при нагревании сплава в процессе сварки его молекулярная структура приводит к неравномерному растеканию составляющих элементов — алюминию, цинку, магнию и меди, что приводит к образованию трещин в свариваемом изделии.

Теперь инженеры Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе вводят наночастицы карбида титана в провод AA7075, позволяя этим наночастицам действовать как наполнитель между разъемами. При использовании нового метода полученное сварное соединение имеет предел прочности до 392 МПа. Напротив, сварные соединения из алюминиевого сплава АА6061, которые широко используются в авиационных и автомобильных деталях, имеют предел прочности всего 186 МПа.

Согласно исследованию, термообработка после сварки позволяет повысить предел прочности соединения АА7075 до 551 МПа, что сопоставимо со сталью. Новые исследования также показали, что присадочная проволока, наполненнаяНаночастицы карбида титана TiCтакже легче соединить с другими металлами и металлическими сплавами, которые трудно сваривать.

Главный человек, ответственный за исследование, сказал: «Ожидается, что новая технология позволит широко использовать этот высокопрочный алюминиевый сплав в продуктах, которые могут производиться в больших масштабах, таких как автомобили или велосипеды. Компании могут использовать те же процессы и оборудование, которые у них уже есть. В производственный процесс используется сверхпрочный алюминиевый сплав, который делает его легче и энергоэффективнее, сохраняя при этом его прочность». Исследователи работали с производителем велосипедов, чтобы использовать этот сплав в корпусах велосипедов.