Специалисты междисциплинарной лаборатории Томского государственного университета провели уникальное исследование микроструктуры образцов из титанового сплава ВТ6. Результаты показали, что бимодальная микроструктура материала способствует упругому восстановлению царапин благодаря обратимым фазовым превращениям. Открытие открывает новые возможности для создания износостойких сплавов.
Новый этап в изучении материалов
Титановый сплав ВТ6, сочетающий титан, алюминий и ванадий, широко применяется в аэрокосмической отрасли и медицине. Однако высокая стоимость традиционного производства заставляет научное сообщество искать альтернативы, такие как аддитивные технологии. Несмотря на их потенциал, остаются вызовы: неоднородность структуры и пороговые дефекты.
Инновации в тестировании
Для анализа деформации сплавов ученые ТГУ использовали скретч-тестирование. Этот метод позволяет моделировать абразивный износ с помощью индентора, изучая свойства материала. Как отметила профессор Светлана Баранникова: «Эксперименты демонстрируют, как микроструктура влияет на сопротивляемость повреждениям».
Прорыв в компьютерном моделировании
Используя метод молекулярной динамики, команда под руководством Андрея Дмитриева обнаружила: образцы с бимодальной структурой восстанавливают царапины в 2 раза эффективнее. Это связано с сочетанием повышенной твердости и уникальной способности материала к упругой релаксации.
Перспективы для промышленности
Исследование имеет практическое значение для триботехники. Внедрение разработок позволит создавать детали с улучшенными характеристиками: износостойкостью, теплопроводностью и низким коэффициентом трения. «Мы создаем основу для нового поколения материалов», – подчеркнул Дмитриев.
Будущее материаловедения
Открытие томских ученых заложило фундамент для развития аддитивных технологий и проектирования инновационных покрытий. Интеграция компьютерного моделирования и экспериментальных методов ускоряет выход на рынок материалов с заданными свойствами.
Изображение авторов исследования
Источник: scientificrussia.ru
