Исследователям удалось оставить далеко позади стандартные показатели сплавов: твердость повысилась вдвое, а устойчивость к износу — втрое! Инновационный подход с циклической штамповкой в закрытых штампах открыл новые горизонты. Технология подразумевает последовательное уплотнение образца в пресс-форме, что не только увеличивает прочность, но и идеально подходит для массового производства. Полученные материалы станут основой для создания износостойких деталей в авиации и машиностроении. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ).
Современные многокомпонентные сплавы — настоящий прорыв в материаловедении. Сочетание четырех и более металлов обеспечивает невероятную коррозионную стойкость, жаропрочность и долговечность. Ученые доказали: циклическая штамповка делает эти соединения еще совершеннее. Во время обработки пресс-форма с подвижными элементами сжимает материал под разными углами, устраняя малейшие неоднородности.
Международная команда из Южно-Уральского государственного университета (Челябинск) совместно с учеными из Ирана, Китая и ОАЭ выбрала для экспериментов доступный сплав на основе алюминия, хрома, железа и никеля. Его ключевое преимущество — экономическая выгода без потери качества.
Для создания опытных образцов специалисты использовали чистые металлы, сплавляя их при температуре 1650°C. После охлаждения часть заготовок обработали многоступенчатой штамповкой. Итоговый анализ микроструктуры показал впечатляющие результаты: зерна стали мельче на 44–65%, что значительно повысило однородность материала.
Детальное изучение выявило разделение на две фазы: никель-алюминиевую и хром-железную. Уменьшение зернистости упрочнило связи между элементами, снизив риск деформаций при экстремальных нагрузках. Это настоящий прорыв для деталей, работающих в агрессивных средах!
«Наша технология циклической штамповки — шаг к будущему авиации и тяжелой промышленности, — делится руководитель проекта Маджид Насери, PhD, старший научный сотрудник лаборатории «Высокоэнтропийные материалы» ЮУрГУ. — Использование доступных материалов с улучшенными характеристиками поможет решить глобальные задачи индустрии».
Открытие международного коллектива прокладывает путь к созданию легких, прочных и экономичных решений. Внедрение таких сплавов повысит безопасность летательных аппаратов, сократит затраты на обслуживание и подарит техники нового поколения долгую жизнь даже в самых суровых условиях.
Источник: indicator.ru
