8 июня 2022 г., AviaStat.ru – Уникальный сплав, не имеющий аналогов по прочности и пластичности при экстремально низких температурах, разработали ученые НИУ "БелГУ". По их словам, материал также отличается экономичностью и найдет широкое применение в системах, необходимых для освоения космоса, Мирового океана, Арктики и Антарктики. Результаты опубликованы в журнале Materials Science and Engineering. Об этом пишет РИА Новости.

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

Ученые Белгородского государственного национального исследовательского университета получили перспективный сплав на основе железа, кобальта, никеля, хрома и углерода, который, по их словам, обладает выдающимися свойствами при температуре до –150°С и ниже.

"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 дает оптимальный баланс механических свойств", — рассказал старший научный сотрудник НИУ "БелГУ" Дмитрий Шайсултанов.

По его словам, присутствие углерода и повышенное содержания железа способствуют дополнительному росту прочности и снижению стоимости материала. Высокие механические свойства сплава обеспечивает, как объяснили ученые, так называемый TRIP-эффект. Он заключается в значительном увеличении прочности и пластичности за счет 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 ученые.

Дальнейшие исследования научного коллектива направлены на адаптацию нового сплава к промышленным технологиям 3D-печати.