15 мая 2026 г., AEX.RU – Исследователи из России выяснили, что ионы галлия и ксенона можно использовать для очень точной оценки остаточных напряжений в аэрокосмическом титановом сплаве ВТ6, который применяется для изготовления лопаток компрессоров авиационных двигателей. Это позволит повысить надежность данных компонентов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).

"Остаточные напряжения, возникающие после обработки или эксплуатации, напрямую влияют на усталостную прочность и надежность конструкций. Однако их экспериментальное определение остается сложной задачей: традиционные макроскопические методы работают на масштабах миллиметров, а передовые микроскопические подходы на базе ионного травления охватывают лишь единицы микрометров", — говорится в сообщении.

Для решения этой проблемы группа исследователей из "Сколтеха" под руководством профессора Александра Корсунского разработала подход, позволяющий использовать ионы двух разных элементов для определения остаточных напряжений внутри конструкций из аэрокосмического титанового сплава в широком диапазоне масштабов, от 0,05 мм до 0,5 мм. Этот регион, как отмечают ученые, долгое время оставался в слепой зоне, недоступной для изучения.

Российские исследователи обнаружили, что подобные сведения можно получить, используя пучки двух типов ионов, галлия и ксенона и методику микро-кольцевого ионного травления с цифровой корреляцией изображений. В ее рамках исследователи обрабатывают поверхность изучаемой детали при помощи сфокусированного кольцеобразного пучка ионов, что приводит к удалению части материала и его последующей релаксации, что позволяет оценивать остаточные напряжения.

В прошлом, для получения подобных сведений использовались только ионы галлия, однако специалисты "Сколтеха" показали, что формирование на поверхности сплава "матрешки" из нескольких вложенных друг в друга кольцеобразных углублений, выточенных ионами разных элементов, позволяет получать более детальные сведения о свойствах материала.

"Этот подход предоставил прямое подтверждение иерархической природы остаточных напряжений: "крупный" зонд в виде ионов ксенона усредняет мелкомасштабные флуктуации, тогда как "малый" зонд в виде ионов галлия выявляет локальные вариации, связанные с морфологией зерен и дислокационной структурой. Мы показали, что можем целенаправленно выбирать масштаб зондирования в соответствии с конкретными научными и инженерными задачами", — подытожил Корсунский.