Исследователи Тольяттинского государственного университета разработали метод упрочнения алюминия, который приближает его характеристики к конструкционной стали. Алюминий и его сплавы широко применяются в авиастроении, судостроении, автомобильной промышленности и энергетике благодаря лёгкости, коррозионной стойкости и высокой теплопроводности. Однако низкая твёрдость и износостойкость ограничивают срок службы деталей. Учёные предложили покрывать поверхность алюминия никелем с последующей лазерной обработкой — в результате формируется новый слой из соединений алюминия и никеля. Исследование выполнено в рамках программы «Приоритет 2030», статья опубликована в журнале «Сварка и диагностика».

Эксперименты показали, что твёрдость такого покрытия вырастает в 6 раз, а износостойкость позволяет детали служить втрое дольше. Учёные наносили никель на алюминиевые пластины и обрабатывали их лазером, подбирая режимы для образования соединений с лучшими свойствами. Чем выше концентрация никеля, тем твёрже покрытие, а поверхность после обработки становится настолько гладкой, что часто не требует дополнительной шлифовки. Технология не требует сложного оборудования: химическое никелирование и лазерные установки уже широко доступны на производствах.

Метод позволяет упрочнять не всю деталь, а только участки, подвергающиеся трению, что экономит материалы и снижает себестоимость. Как отметил доцент Александр Бочкарёв, это сокращает нагрузку на ремонтные службы и продлевает срок службы изделий. В ближайшее время учёные планируют оптимизировать режимы обработки для других алюминиевых сплавов и изучить поведение покрытия в агрессивных средах, например в морской воде. Технология может стать востребованной в отраслях, где ценят лёгкость алюминия, но сталкиваются с проблемой его быстрого износа.