Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная →Обзоры СМИ → Статьи


Экстремальный сорт: ученые создали сверхпрочный и пластичный сплав


13 июня 2023 года Мария Недюк, Известия


Материаловеды предложили способ улучшить механические свойства сплава, состоящего из алюминия, ниобия, титана и ванадия за счет простой обработки. Авторы установили, что прокатка и последующий короткий высокотемпературный отжиг обеспечивает формирование мелкозернистой структуры, которая делает его сверхпрочным и самым пластичным на сегодняшний день среди подобного рода сплавов. Усовершенствованный материал можно будет использовать в авиационной и космической промышленности, уверены разработчики.

Сверхвысокие требования

Авиационная и космическая промышленности предъявляют повышенные требования к материалам: они должны быть прочными, легкими, выдерживать огромные нагрузки и перепады температур. Например, при изготовлении газотурбинных двигателей используются титановые и никелевые суперсплавы, свойства которых уже нельзя улучшить в значительной мере. В связи с этим материаловеды во всем мире активно исследуют высоко- и среднеэнтропийные сплавы, состящоие из нескольких (обычно не менее четырех-пяти) тугоплавких металлов, которые демонстрируют уникальный комплекс свойств при экстремально высоких температурах.

Потенциальная замена применяемых сейчас высокотемпературных материалов на тугоплавкие высоко/среднеэнтропийные сплавы может помочь эффективнее производить и использовать воздушные суда и снизить вредные выбросы. Однако они достаточно хрупкие при комнатной температуре. Дело в их структуре, где атомы металлов располагаются строго определенным образом и недостаточно пластичны. Между тем существуют некоторые композиции тугоплавких высоко/среднеэнтропийных сплавов с упорядоченной структурой, которые могут быть пластичными при комнатной температуре. Они состоят из так называемых зерен и упорядоченных областей внутри них (их называют доменами).

Материаловеды из Белгородского государственного национального исследовательского университета и Санкт-Петербургского государственного морского технического университета исследовали механические свойства предложенного ими ранее тугоплавкого среднеэнтропийного сплава из алюминия, ниобия, титана и ванадия с упорядоченной структурой. Для проведения систематических исследований ученые варьировали размеры зерен и доменов, изменяя условия обработки, а именно температуры и длительности отжига после холодной прокатки.

— Учитывая колоссальный интерес мирового материаловедческого сообщества к таким материалам, которые рассматриваются в качестве наиболее перспективной замены существующих жаропрочных сплавов, полученные нами результаты могут создать основу для разработки новых практически значимых композиций с уникальными механическими свойствами, способными значительно увеличить дальность полетов воздушных судов и снизить количество вредных выбросов, — рассказал «Известиям» руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, кандидат технических наук, научный сотрудник НИУ «БелГУ» Никита Юрченко.

Секретные материалы

Результаты показали, что независимо от размера доменов измельчение зерен позволило увеличить растяжимость материала примерно на 50% при комнатной температуре. По этому показателю сплав превосходит все известные на сегодняшний день тугоплавкие высоко/среднеэнтропийные. Авторы исследования предполагают, что представленный ими материал с достижением повышения пластичности за счет относительно простой обработки может быть перспективным для конструкционного применения в авиационной и космической промышленности.

На данный момент подобные сплавы считаются перспективными конструкционными и функциональными материалами благодаря комплексу высоких физико-механических свойств, сказал директор НИЦ «Конструкционные керамические материалы» НИТУ МИСИС Дмитрий Московских.

— Управление структурой при помощи различных видов пластической деформации с последующим отжигом дает возможности получать желаемое сочетание прочности и пластичности. Следовательно, представленные результаты носят по-настоящему актуальный характер как с практической точки зрения, так и с точки зрения новых знаний в области материаловедения средне- и высокоэнтропийных деформируемых сплавов, — подчеркнул он.

Данное и другие подобные исследования делают значимый вклад в развитие жаропрочных материалов, что в итоге обязательно приведет к замене существующих на данный момент лучших никелевых жаропрочных суперсплавов и позволит шагнуть вперед в плане развития авиакосмической отрасли, подытожил эксперт.

Однако ряд экспертов считает, что новые сплавы необязательно произведут революцию в их изготовлении.

— Тематика сама по себе модная, популярная, представляющая интерес для материаловедческого научного сообщества, — считает профессор ВШ «Физика и технологии материалов» СПбПУ Петра Великого Николай Колбасников. — Можно сказать, очевидно, что эта тематика представляет собой очередной научный бум (скорее, микробум) из тех, которые эта наука время от времени переживает. Последний, не принесший в конструкционном материаловедении ожидаемых результатов, — наноматериалы.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Materials Science and Engineering.




комментарии (0):













Материалы рубрики

Нелли Хамула
Прайм
Пассажир не обязан ждать молча: что делать при задержке рейса
Владислав Петров, Владимир Севрюк
Известия
Полетные планы: РФ предложила Индии увеличить число рейсов почти в пять раз
Андрей Коршунов
Известия
Огневая помощь: дроны-камикадзе будут тушить пожары объемным взрывом

Известия
Тайна длиной в 89 лет: почему самолет Амелии Эрхарт снова не нашли
Кирилл Казаков
Правда.Ру
Двигатели уже ждут, а самолёты не поспевают: у МС-21 обнаружился необычный производственный задел
Владимир Севрюк
Известия
Праздничная атмосфера: Россия и Мальдивы договорились увеличить число авиарейсов
Любовь Лежнева
Известия
Деньги за воздух: как в России сокращают углеродный след от гражданской авиации
Иван Пышечкин (Иркутск)
Российская газета
В ангарах - и над Ангарой: Репортаж "РГ" из Иркутска, где собирают самолеты МС-21



Ирина Цырулева
Известия
Курс на взлет: четыре серийных МС-21 выйдут на летные испытания до конца года
Кирилл Фенин
Известия
Приемное обустройство: РФ и Индонезия готовятся упростить визовый режим
Даниил Сечкин, Владислав Петров
Известия
Дальний рай: Россия хочет запустить прямые рейсы в страны Карибского бассейна
Андрей Коршунов, Богдан Степовой
Известия
Всех видящее око: новые двигатели позволят построить гигантские антенны в космосе
Иван Сало
РБК
Ил-114-300: характеристики, вместимость и производство

РИА Томск
Охрана лесов и колоний: как в ТГУ учат применять дроны на практике
Кирилл Фенин
Известия
Авиаразобщение: РФ обсуждает перезапуск прямых рейсов с Токио и Сеулом
Дмитрий Сотак
Коммерсант
Узбекистан примерил китайские крылья

Ростех
Воздушная скорая Ростеха: необычные случаи спасения
Айгуль Абдуллина
Коммерсант
Авиаработы под надзором
Айгуль Абдуллина
Коммерсант
Риски берут под крыло
Евгений Берсенев
Свободная Пресса
Минпромторг запускает программу «народный самолет» — вводит дополнительный сбор для пассажиров
Владимир Севрюк
Известия
Летная подготовка: Россия может стать первой безвизовой страной для Индии

РБК
БАС в деле: где и как бизнес применяет беспилотники
Максим Базанов, Владислав Петров
Известия
Свободный трафик: малайзийцы смогут без виз въезжать в РФ с 2027 года
Алиса Волошина, Анастасия Костина
Известия
Перелетный момент: Индонезия хочет запустить прямые рейсы из четырех городов РФ

Naked Science
«Если идешь в полет как на подвиг, значит, ты не готов»: Герой России Сергей Богдан — о профессии летчика-испытателя
Наталья Башлыкова
Известия
Крылья ответов: авиавласти хотят получить доступ к врачебной тайне граждан
Алиса Волошина, Александр Терентьев
Известия
Улетная пора: Индонезия заинтересована в увеличении числа рейсов из РФ
Андрей Коршунов
Известия
Прибавили к газу: двигатели на криптоне ускорят создание многоспутниковых группировок
Алена Нефедова
Известия
Первый в деле самолетов: иркутский авиазавод показал Путину обновленные Як-130М и МС-21
Дмитрий Булгаков
Известия
Пошли на взлет: как мошенники обманывают пассажиров в аэропортах
Даниил Конин
ИрСити
«Это не первый новый самолет». Эксперт рассказал, как авиакомпании будут искать инженеров для работы с иркутским МС-21
Алёна Алёшина
Деловой Петербург
Прижало к земле: в Петербурге распродают частные вертолёты
Екатерина Тропова
АТОР
Туристы стали почти на 20% чаще летать за рубеж в июне 2026 года
Екатерина Кузнецова
Деловой Петербург
Метро не взлетает: станции "Пулково" и "Кудрово" заждались денег из казны
Полина Химшиашвили, Никита Гаркуша, Кирилл Сироткин
РБК
Замглавы «Роскосмоса» раскрыл будущее четырех российских ракет
Вячеслав Говорун
Naked Science
В Африке стартовало строительство первого на континенте мегааэропорта
Наталья Башлыкова
Известия
Не выйти с сухим: власти передумали продавать алкоголь в duty free на внутренних рейсах
Софья Лозгачева
Эксперт
«Кукурузнику» подбирают пламенный мотор

Известия
США вновь захотели продать Турции истребители F-35. И вот почему
Кирилл Фенин
Известия
Непутевые метки: ЕС обсуждает запрет на выдачу туристических виз всем россиянам
Андрей Коршунов
Известия
Взялись за прокат: новая модель рассчитает прочность колес поезда и шасси самолетов
Дмитрий Алексеев
Известия
Шенгенский всем привет: куда едут российские туристы после массовых отказов в евровизах
Мария Кулиш
РБК
Реконструкцией аэропорта в Мурманске займется компания из Перми
Семен Бойков, Анастасия Костина
Известия
Группы с поддержкой: РФ и Индия проведут новые консультации по безвизу
Олег Гончар
Naked Science
Топ-7 самолетов будущего, которые все ближе к реальной эксплуатации
Ольга Самофалова
Взгляд
Замена легендарным Ан-2 вышла на финишную прямую

РБК
Как цифровая экосистема ускоряет развитие отрасли БАС
Юлия Волкова, Виктория Хабарова
РБК
ЕС разрешил полеты авиакомпаниям Киргизии. Что это может дать россиянам
Алиса Волошина, Максим Базанов
Известия
Дальний свет: Россия и Бразилия обсуждают запуск прямого авиасообщения
Дарья Дмитриева
Деловой Петербург
В Петербурге участились споры с сайтами-посредниками по продаже авиабилетов

 

 

 

 

 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer