Новые горизонты материаловедения
Учёные лаборатории высокопрочных кристаллов Сибирского физико-технического института ТГУ разработали инновационный метод упрочнения многокомпонентных сплавов. Эти материалы сохраняют прочность даже при экстремальных температурах до -200°C, демонстрируя устойчивость к жидкостным средам и повышенную износостойкость. Технология открывает перспективы для создания защитных покрытий ледоколов и износостойких инструментов.
Уникальные свойства высокоэнтропийных сплавов
«Особенность ВЭС — сочетание пяти и более металлов в равных пропорциях, — поясняет исследователь Анна Выродова. — В отличие от традиционных сталей, эти сплавы сохраняют пластичность и вязкость разрушения даже при криогенных температурах, что исключает риск внезапной хрупкости».
Технология усиления (CoCrFeNi)94Al4Ti2
При поддержке РНФ команда Юрия Чумлякова модифицировала сплав, подвергнув его двухэтапной обработке: сверхнизкотемпературной деформации (-200°C) и последующему отжигу при +650°C. Это повысило прочность материала в 2.5 раза в диапазоне от -196°C до +700°C. Полученный состав идеален для арктических нефтепроводов и укрепления корпусов ледоколов.
Безопасность через вязкость разрушения
Ключевое преимущество модернизированного сплава — сохранение вязкого типа разрушения. «Медленное образование трещин позволяет вовремя обнаружить дефекты, — отмечают учёные. — Это принципиально отличает ВЭС от хрупких аналогов, где разрушение происходит мгновенно».
Температурная стабильность и перспективы
Испытания показали рекордные показатели: при -196°C сплав выдерживает 2 ГПа, сохраняя 1.5 ГПа прочности при нагреве до +700°C. В то время как FeNiCoCrMn демонстрирует обратную динамику, теряя прочность при высоких температурах, исследователи уже работают над решением этой задачи для применения в газотурбинных лопатках.
Международное признание разработки
Результаты исследований были представлены на международной конференции в Белгороде, где молодые учёные ТГУ Анастасия Сараева и Анна Выродова продемонстрировали перспективы использования ВЭС в экстремальных условиях.
Источник: scientificrussia.ru
