В Белгороде разработали способ сделать самолёты ещё надёжнее
Ученые Белгородского государственного университета (БелГУ) сумели создать новый жаропрочный сплав, предназначенный для авиационной промышленности, который сохраняет высокую прочность при температуре 800 °C и обладает улучшенной пластичностью по сравнению с существующими аналогами. Об этом сообщили в пресс-службе вуза, отметив, что на разработку уже оформлен патент.
Специалисты НИУ БелГУ подчеркнули, что традиционные сплавы зачастую не обеспечивают требуемого уровня механических и эксплуатационных характеристик. Одним из перспективных путей решения этой задачи являются высокоэнтропийные сплавы, которые состоят из пяти и более элементов, в отличие от привычных составов.
"Многокомпонентные системы такого рода показывают уникальное сочетание прочности и пластичности. Особое внимание уделяется сложным сплавам, основанным на тугоплавких металлах.
Они способны сохранять стабильные механические свойства в широком диапазоне температур", — отметил Максим Озеров, научный сотрудник лаборатории объемных наноструктурных материалов в НИИ материаловедения и инновационных технологий БелГУ. В результате работы была создана новаторская высокоэнтропийная композиция, включающая шесть элементов: алюминий, титан, ванадий, хром, цирконий и ниобий.
Для обеспечения однородной структуры материал несколько раз переплавляли в вакууме. Испытания показали, что сплав сохраняет высокую прочность как при комнатной температуре, так и под воздействием сильного нагрева.
"Наша разработка превосходит аналоги. Например, обычные тугоплавкие сплавы, содержащие молибден, вольфрам и тантал, отличаются высокой прочностью, но обладают низкой пластичностью — она не превышает двух процентов. Кроме того, их значительная плотность ограничивает сферу применения.
Созданный нами сплав заметно легче и при этом демонстрирует отличные механические показатели в широком диапазоне температур", — прокомментировал Озеров. В условиях комнатной температуры новая композиция показывает предел прочности 1456 мегапаскалей и пластичность около 14,7%. При нагреве до 800 °C материал сохраняет прочность на уровне 1192 мегапаскалей и способен деформироваться более чем на 50% без разрушения.
Для сравнения, популярный авиационный титаносодержащий сплав ВТ6 при 800 °C обладает прочностью в пределах 600-800 мегапаскалей. По мнению ученых БелГУ, их инновация имеет потенциал для изготовления конкурентоспособных деталей в авиационных и космических двигателях.
На инновационный сплав выдан патент РФ № RU 2 835 239 С1.