Материаловеды НИТУ «МИСиС» разработали инновационный и экономичный способ производства, обеспечивающий получение уникальных магниевых сплавов для авиакосмической промышленности и машиностроения. Новый тип флюса (расплавленная солевая прослойка — обязательная составляющая технологии производства) позволяет получить легкий и прочный металл с повышенной коррозионной стойкостью и высокими механическими свойствами.  Применение магниевых деталей способствует уменьшению массы самолета или автомобиля. В настоящее время промышленные испытания технологии уже проводятся на отечественных авиастроительных предприятиях: ОАО «Каменск-Уральский литейный завод», НПО «Сатурн», ОАО «Казанское Моторостроительное Производственное Объединение» и др.

Магний — очень легкий металл, его плотность меньше, чем у алюминия и титана: 1,73 грамма на кубический сантиметр по сравнению с 4,5 и 2,7 грамма на кубический сантиметр соответственно. Для авиации и космоса, где  борьба за каждый поднятый килограмм идет на тонны топлива, 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.  

Характерной особенностью магниевых сплавов является высокая химическая активность в расплавленном состоянии, что делает невозможным их плавку на воздухе без специальных защитных мер, исключающих контакт поверхности расплава с воздухом.

Поэтому еще на начальном этапе развития 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 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 авиакосмическая.

«Мы решили задачу путем  введения 30% хлорида кальция в состав флюса на основе уральского минерала карналлита, получив флюс с высоким очищающим эффектом, - рассказал руководитель проекта, ведущий инженер Центра инжиниринга промышленных технологий НИТУ «МИСиС» Антон Наливайко, -Улучшенный состав и способ изготовления обеспечивают хорошую растекаемость, длительный период с момента нанесения флюса до появления первых очагов возгорания на поверхности расплавленного металла и, что 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» под руководством профессора кафедры цветных металлов и золота Вадима Тарасова совместно с индустриальным партнером ООО «ОК СТРОЙБИС» технологии производства магния поможет исключить образование содержащих токсичный барий шлаков, улучшить качество производимого сплава, повысить его конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках и в конечном счете увеличить объем импортозамещения в авиакосмическом и автомобильном секторах российской промышленности.

Применение инновации в промышленных масштабах позволит снизить стоимость магниевого литья на 20-30% и одновременно повысить его коррозионную стойкость. Следовательно, будут устранены две главные причины ограниченного использования подобных сплавов в российской авиакосмической отрасли.

Справка о НИТУ «МИСиС»

НИТУ «МИСиС» – это один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ «МИСиС» также представляет собой полноценный научный центр. В 2017 году университет укрепил свои позиции в ведущих международных образовательных рейтингах, заняв позицию 601+ в THE World University Rankings и 501-550 в QS World University Rankings. Также в 2017 году НИТУ «МИСиС» впервые вошел в предметные рейтинги THE, QS и ARWU сразу по шести направлениям, заняв 31-е место в мире в рейтинге «Инжиниринг – Горное дело» и войдя в ТОП-100 в категории «Инжиниринг – Металлургия».

Стратегическая цель НИТУ «МИСиС» к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации:  материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере биоматериалов, нано- и ИТ-технологий. В состав университета входит 9 институтов, 4 филиала – три в России и один за рубежом. В НИТУ «МИСиС» обучаются более 17000 студентов. В университете действуют более 30 лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие международные ученые. НИТУ «МИСиС» успешно реализует совместные проекты с крупнейшими российскими и зарубежными высокотехнологичными компаниями.