Материаловеды НИТУ «МИСиС» разработали инновационный и экономичный способ производства магниевых сплавов для авиакосмической промышленности и машиностроения. Новый тип флюса позволяет получить уникальный металл с повышенной коррозионной стойкостью и высокими механическими свойствами, сообщает РИА Новости. Конструкции и детали из магния помогут существенно уменьшить массу самолета или автомобиля.

Магний — очень легкий металл, его плотность меньше, чем у титана и алюминия: 1,73 грамма на кубический сантиметр по сравнению с 4,5 и 2,7 грамма соответственно. Для авиации и космоса, где борьба за каждый килограмм идет не на жизнь, а на смерть, это очень весомая разница. Однако низкая коррозионная стойкость магниевых сплавов российского производства не позволяет применять их в авиации, ракето- и автомобилестроении. Это отрицательно сказывается на конкурентоспособности российской техники на мировом рынке.  

Для магниевых сплавов характерна высокая химическая активность в расплавленном состоянии, из-за чего их невозможно плавить без специальных защитных мер, исключающих контакт с воздухом.

Поэтому еще на заре магниевой промышленности разработали такие меры: на поверхность расплава наносят специальную легкоплавкую соль — флюс, — которая растекается и предохраняет металл от окисления и возгорания. На плавку, рафинирование и вспомогательные операции при производстве тонны магниевого сплава требуется в среднем 300 килограммов флюса.

Еще одна проблема заключается в том, что высококачественный магниевый сплав должен быть свободным от всевозможных примесей, особенно хлоридов. Иначе коррозионная стойкость металла резко снизится, а его механические свойства ухудшатся, то есть сплав окажется непригодным в такой требовательной к качеству отрасли, как авиакосмос.

Исследователи из МИСиС использовали в качестве основы флюса уральский минерал карналлит. Они ввели в него 30% хлорида кальция, получив тем самым флюс с высоким очищающим эффектом. Улучшенный состав и способ изготовления обеспечивают хорошую растекаемость, длительный период с момента нанесения флюса до появления первых очагов возгорания на поверхности расплавленного металла и, самое главное, полное отсутствие брака по солевым включениям. В итоге технология гарантирует повышение коррозионной стойкости магниевых отливок, уменьшение потерь легирующих компонентов и, как следствие, стабильный химический состав сплавов. 

«Применение созданной в НИТУ "МИСиС» совместно с индустриальным партнером ООО «ОК СТРОЙБИС» технологии поможет исключить образование содержащих токсичный барий шлаков, улучшить качество производимого магниевого сплава, повысить его конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках и — в конечном счете — увеличить импортозамещение в авиакосмическом и автомобильном секторах российской промышленности«, — рассказал руководитель проекта, ведущий инженер Центра инжиниринга промышленных технологий НИТУ "МИСиС» Антон Наливайко.

Эта технология в промышленных масштабах позволит снизить стоимость магниевого литья на 20–30% и одновременно повысить его коррозионную стойкость. Таким образом, будут устранены две главные причины ограниченного использования таких сплавов в российской авиакосмической отрасли. 

Сейчас разработчики заняты созданием экспериментальной площадки по получению пробной партии высокоэффективных флюсов для укрупненных лабораторных испытаний.