Добавьте Арктик.ру в «Мои источники» Яндекс.Новостей

Учёные из Белгорода создали прочные и пластичные многоэлементные сплавы для низких температур

Уникальный сплав на основе железа, кобальта, никеля, хрома и углерода, способный сохранять свою прочность при температуре –150°С и ниже, создали учёные НИУ «БелГУ».

По словам разработчиков, материал также отличается экономичностью и найдёт широкое применение в системах, необходимых для освоения космоса, Мирового океана, Арктики и Антарктики.

Для изготовления систем, рассчитанных на работу при крайне низких температурах, сегодня применяются так называемые аустенитные стали. Но их прочность, пластичность и другие механические свойства зачастую оказываются недостаточными, например для функционирования в открытом космосе или для создания ответственных элементов криогенной техники.

«Наш сплав по своим характеристикам и при комнатной, и при криогенной температурах превосходит все коммерческие аналоги. При температуре жидкого азота –196°С он в полтора раза прочнее лучшего аналога и имеет отличную пластичность в 24 процента. В сочетании с превосходной вязкостью разрушения это даёт оптимальный баланс механических свойств», – рассказал старший научный сотрудник НИУ «БелГУ» Дмитрий Шайсултанов.

Он добавил, что присутствие углерода и повышенное содержание железа способствуют дополнительному росту прочности и снижению стоимости материала. Высокие механические свойства сплава обеспечивает, как объяснили учёные, так называемый TRIP-эффект. Он заключается в значительном увеличении прочности и пластичности за счёт изменения кристаллической структуры материала в процессе холодной пластической деформации.

«Подобные сплавы привлекательны из-за их способности к обработке глубокой вытяжкой, в результате которой получаются тонкостенные пустотелые детали повышенной прочности. Также их применение открывает широкий спектр возможностей для систем, рассчитанных на крайне низкие температуры, прежде всего при освоении космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики», – отметил Дмитрий Шайсултанов.

Полученные в ходе исследования данные расширяют понимание механизмов, определяющих поведение сплавов с TRIP-эффектами в различных условиях. Это позволит производить более точный выбор материалов и технологий обработки для создания изделий с нужным комплексом механических свойств, объяснили учёные.