В Самарском университете им. Королёва создали модель процесса формирования микроструктуры в сплавах алюминия

Она позволит вычислять оптимальные параметры термомеханической обработки сплавов непосредственно на производстве.

Современные цифровые модели процессов термомеханической обработки алюминиевых сплавов требуют больших вычислительных мощностей, и это не устраивает производственников. Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва разработали оригинальную модель процесса рекристаллизации алюминиевых сплавов при горячей прокатке, которую можно реализовать на обычной рабочей станции. Сейчас программное обеспечение на базе этой модели готовят к внедрению в промышленность.

Группа ученых Самарского университета им. Королёва в 2018 году получила трехлетний грант Российского научного фонда (РНФ) на создание математических моделей процессов формирования текстуры на ранних этапах термомеханической обработки металлов. Именно от начальных стадий обработки во многом зависит микроструктурная композиция, а также прочность, пластичность и другие важные физико-механические свойства металла, которые могут быть получены в итоге.

Объектом исследования стали две группы алюминиевых сплавов. Первая – с высоким содержанием магния (Mg). Особое внимание уделили новым дорогостоящим сплавам с микролегированием такими химическими элементами, как скандий (Sc) и цирконий (Zr). Освоением этих сплавов сейчас активно занимаются в аэрокосмической промышленности, судостроении, транспортном машиностроении и в ряде других отраслей. Однако многие аспекты формирования микроструктуры в этих перспективных сплавах пока недостаточно изучены, и это не дает полностью раскрыть их потенциал.

Результаты исследований позволили в 2021 году продлить грантовое финансирование до 2023 года и продолжить отработку конечно-элементной модели, но теперь изучалась вторая группа алюминиевых сплавов – с высоким содержанием железа (Fe). И хотя срок действия гранта не закончился, а исследования продолжаются, ученые Самарского университета готовы уже сейчас начать внедрение полученных результатов в промышленность.