<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Проблемы прочности и пластичности</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">1814-9146</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32326/1814-9146-2026-88-3-97-107</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">Свойства аддитивного алюминиевого сплава RS-553 в диапазоне скоростей деформации до 10⁴ сˉ¹</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Properties of the rs-553 additive aluminum alloy at strain rates of up to 10⁴ sˉ¹</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Назаров</surname><given-names>Д.В.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Nazarov</surname><given-names>D.V.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><email>staff@vniief.ru</email></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Пушков</surname><given-names>В.А.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Pushkov</surname><given-names>V.A.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff3"/><xref ref-type="aff" rid="aff4"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Скляднева</surname><given-names>Т.О.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Sklyadneva</surname><given-names>T.O.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff5"/><xref ref-type="aff" rid="aff6"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Трунин</surname><given-names>И.Р.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Trunin</surname><given-names>I.R.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Федотова</surname><given-names>А.В.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Fedotova</surname><given-names>A.V.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff3"/><xref ref-type="aff" rid="aff4"/></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Russian Federal Nuclear Center – All Russian Scientific Research Institute of Experimental Physics, Sarov Institute of Physics and Technology – a branch of the National Research Nuclear University “MEPhI”</institution><city xml:lang="en">Sarov</city><country xml:lang="en">Russia</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="ru">Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»</institution><city xml:lang="ru">Саров</city><country xml:lang="ru">Россия</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff3"><aff><institution xml:lang="en">Sarov Institute of Physics and Technology – a branch of the National Research Nuclear University “MEPhI”</institution><city xml:lang="en">Sarov</city><country xml:lang="en">Russia</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff4"><aff><institution xml:lang="ru">Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»</institution><city xml:lang="ru">Саров</city><country xml:lang="ru">Россия</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff5"><aff><institution xml:lang="en">Russian Federal Nuclear Center – All Russian Scientific Research Institute of Experimental Physics</institution><city xml:lang="en">Sarov</city><country xml:lang="en">Russia</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff6"><aff><institution xml:lang="ru">Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики</institution><city xml:lang="ru">Саров</city><country xml:lang="ru">Россия</country></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2026-09-30"><day>30</day><month>09</month><year>2026</year></pub-date><volume>88</volume><issue>3</issue><fpage>97</fpage><lpage>107</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-05-21"><day>21</day><month>05</month><year>2026</year></date></history><self-uri xlink:href="http://ppp.mech.unn.ru/index.php/ppp/article/view/971" xlink:title="http://ppp.mech.unn.ru/index.php/ppp/article/view/971">http://ppp.mech.unn.ru/index.php/ppp/article/view/971</self-uri><self-uri content-type="pdf" xlink:href="publication-20e0c97c-9474-4993-ad31-2cff60e6c2c7.pdf" xlink:title="PDF"/><abstract xml:lang="ru"><p>Получены данные о свойствах алюминиево-магниево-скандиевого сплава марки Rusal RS-553, изготовленного по аддитивной технологии селективного лазерного сплавления, при скорости деформации до 4,5∙10³ сˉ¹. Технология селективного лазерного сплавления в сочетании с технологической оптимизацией предоставляют уникальные возможности для производства сложных бионических конструкций, включая внутренние структуры и сетчатые элементы, недостижимые традиционными методами изготовления, а также позволяют добиться значительного снижения массы деталей при сохранении требуемых прочностных характеристик
    Коррозионностойкий высокопрочный сплав RS-553 изготавливается путем расплавления лазерным лучом высокой мощности порошковой композиции, основными химическими элементами которой являются алюминий, магний и скандий. Такая композиция создана специально для производства деталей с помощью аддитивных технологий. Образцы для исследований вырезались из цилиндрических заготовок, выращенных в направлении сканирования лазерного луча.
    Опыты на динамическое сжатие проводились на установке составного стержня Гопкинсона в диапазоне скоростей деформации (2,4–4,5)∙10³ сˉ¹. В отличие от метода регистрации деформации стержней с помощью тензометрических датчиков, в экспериментах с исследуемыми образцами использовалась оптическая методика лазерной гетеродин-интерферометрии. В опытах регистрировались скорости поверхности стержней, а пересчет в деформации производился с учетом скорости звука в стержнях, а также угла наклона оптических датчиков, направленных на их торцы.
    Свойства сплава RS-553, определенные из экспериментов на сжатие, сравнивались со свойствами алюминиевых сплавов, содержащих магний, АМг6 и Д-16Т, полученных по традиционной технологии литья.
    Полученные результаты свидетельствуют о том, что в рассмотренном скоростном диапазоне нагружения пределы текучести при сжатии сплавов RS-553 и Д-16Т практически совпадают и примерно в 1,5 раза превышают предел текучести АМг6.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>Data have been obtained on the properties of the aluminum-magnesium-scandium alloy grade Rusal RS-553, manufactured using the additive technology of selective laser melting, at strain rates of up to 4,5∙10³ sˉ¹. Selective laser melting technology, combined with topological optimization, offers unique capabilities for producing complex bionic structures, including internal structures and lattice elements unattainable by traditional manufacturing methods, and also allows for a significant reduction in component weight while maintaining the required strength characteristics.
The corrosion-resistant, high-strength RS-553 alloy is produced by melting a powder composition whose main chemical elements are aluminum, magnesium and scandium with a high-power laser beam. This composition was specifically developed for manufacturing components using additive technologies. The test specimens were cut from cylindrical blanks grown in the direction of the laser beam scanning.
Dynamic compression tests were conducted using a split Hopkinson pressure bar setup at strain rates in the range of (2,4-4,5)∙10³ sˉ¹. Unlike the method of recording bar strain using strain gauges, an optical laser heterodyne interferometry technique was employed in the experiments with the investigated specimens. In the tests, the surface velocities of the bars were recorded, and the conversion to strain was performed taking into account the speed of sound in the bars, as well as the tilt angle of the optical sensors aimed at their ends.
The properties of the RS-553 alloy, determined from the compression tests, were compared with those of aluminum alloyscontaining magnesium, AMg6 and D-16T, produced by traditional casting technology.
Based on theobtained results, within the considered loading rate range, the compressive yield strengths of the RS-553 and D-16T alloys are practically identical and are approximately 1.5 times higher than the yield strength of the AMg6.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>селективное лазерное сплавление</kwd><kwd>сплав RS-553</kwd><kwd>метод составного стержня Гопкинсона</kwd><kwd>методика лазерной интерферометрии</kwd><kwd>диаграммы деформирования</kwd><kwd>предел текучести</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>selective laser melting</kwd><kwd>RS-553 alloy</kwd><kwd>split Hopkinson pressure bar method</kwd><kwd>laser system</kwd><kwd>deformation diagrams</kwd><kwd>yield strength</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Выполнено в рамках научной программы Национального центра физики и математики по Государственному контракту №Н.4ц.241.4Д.26.1025.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2013. 223 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Валетов В.А. Аддитивные технологии (состояние и перспективы). СПб.: Университет ИТМО, 2015. 63 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Мельникова М.А., Колчанов Д.С., Мельников Д.М. Селективное лазерное плавление: применение и особенности формирования трехмерных конструктивных технологических элементов. Фотоника. 2017. Т. 62. №2. С. 42–49. DOI: 10.22184/1993-7296.2017.62.2.42.49.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Ming W., Chen J., An Q., Chen M. Dynamic mechanical properties and machinability characteristics of selective laser melted and forged Ti6Al4V. Journal of Materials Processing Technology. 2019. Vol. 271. P. 284–292. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.04.015.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Amir B., Samuha S., Sadot O. Influence of selective laser melting machine source on the dynamic properties of AlSi10Mg alloy. Materials. 2019. Vol. 12. Article No 1143. DOI: 10.3390/ma12071143.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Brandl E., Heckenberger U., Holzinger V., Buchbinder D. Additive manufactured AlSi10Mg samples using selective laser melting (SLM): Microstructure, high cycle fatigue, and fracture behavior. Materials and Design. 2012. Vol. 34. P. 159–169. DOI: 10.1016/j.matdes.2011.07.067.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Рябов Д.К., Грушин И.А., Саферян А.Г. Некоторые особенности формирования структуры и свойств новых алюминиевых сплавов при аддитивном производстве. Станкоинструмент. 2022. №1 (026). С. 44–49. DOI: 10.22184/2499-9407.2022.26.1.44.50.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Kolsky H. An investigation of the mechanical properties of materials at very high rates of loading. Proceedings of the Physical Society Section B. 2002. Vol. 62(11). P. 676–700. DOI: 10.1088/0370-1301/62/11/302.</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Брагов А.М., Игумнов Л.А., Константинов А.Ю., Ломунов А.К. Высокоскоростная деформация материалов различной физической природы. Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 2020. 300 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.Ф. и др. Динамика удара. М.: Мир, 1985. 296 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Chen W., Song B. Split Hopkinson (Kolsky) Bar: Design, Testing and Applications. Boston: Springer, 2011. 397 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Bragov A.M., Lomunov A.K., Konstantinov A.Yu., Lamzin D.A. A modified Kolsky method for determining the shear strength of brittle materials. Technical Physics Letters. 2017. Vol. 43. No 1. P. 130–132. DOI: 10.1134/S1063785017010175.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Strand O.T., Goosman D.R., Martinez C., Whitworth T.L. Compact system for high-speed velocimetry using heterodyne techniques. Review of Scientific Instruments. 2006. Vol. 77. Iss. 8. Article No 083108. DOI: 10.1063/1.2336749.</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Yandex.url: https://3dvision.su/product/alyuminievyy-splav-rusal-rs-553/?ysclid= mnyo88beyt321377687 (дата обращения 14.04.2026).</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Козулин А.А., Красновейкин В.А., Скрипняк В.В., Хандаев Б.В., Ли Ю.В. Механические свойства алюминий-магниевых сплавов после интенсивной пластической деформации. Современные проблемы науки и образования. 2013. №6. 888 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 53 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Константинов А.Ю. Экспериментально-теоретический подход к исследованию высокоскоростного деформирования и разрушения материалов с использованием мерных стержней. Дисс… докт. ф.-м. наук. Н. Новгород, 2018. 304 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Gama B.A., Lopatnikov S.L., Gillespie J.W.Jr. Hopkinson bar experimental technique: A critical review. Applied Mechanics Reviews. 2004. Vol. 57. Iss. 4. P. 223–250. DOI:10.1115/1.1704626.</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Бельский В.М., Пушков В.А., Жерноклетов М.В. Методы исследования динамических свойств материалов. Саров: РФЯЦ–ВНИИЭФ, 2021. 203 с. DOI: 10.53403/9785951504876.</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Ashuach Y., Avinadav C., Rosenberg Z. Eliminating the thermal softening of dynamically loaded specimens in the Kolsky bar system by multi-step loading. The European Physical Journal Conferences. 2012. Vol. 26. Article No 01047. DOI: 10.1051/epjconf/20122601047.</mixed-citation></ref><ref id="ref21"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Bragov A.M., Igumnov L.A., Konstantinov A.Y., Kruszka L., Lamzin D.A., Lomunov A.K. Methodological aspects of testing brittle materials using the split Hopkinson bar technique. Strain. 2021. P. 12389-1 – 12389-16. DOI: 10.1111/str.12389.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
