Металл

«Залечивает» трещины: на Урале разрабатывают новый класс сплавов

Представьте деталь, которая способна «заращивать» собственные трещины без участия человека. Инженеры ЮУрГУ приблизились к созданию такого материала, объединив две сложнейшие концепции металлургии.
Автор Наука Mail
Ученый ЮУрГУ
Ученые ЮУрГУ предложили объединить две передовые концепции материаловедения для создания нового класса металлических материаловИсточник: ЮУрГУ

В Южно-Уральском государственном университете стартовал проект по созданию металлов нового поколения. Молодой ученый, аспирант и преподаватель кафедры Ксения Рыбальченко предложила концепцию, которая должна решить проблему износа ответственных узлов машин. Суть идеи — соединить свойства высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) с эффектом самовосстановления.

В основу материала планируется закладывать тугоплавкую матрицу, в которую внедряются особые легкоплавкие включения. При образовании микротрещины или поры из-за предельных нагрузок деталь достаточно нагреть. Включение переходит в жидкую фазу и затекает в дефект, словно залечивая рану, тогда как сама матрица сохраняет твердость. Исследователи играют на разнице температур — это позволяет детали не выходить из строя сразу при появлении первого повреждения.

Производство деталей из металла
Инновационность разработки, предложенной учеными, заключается в способности материала самостоятельно устранять микродефектыИсточник: Magnific

Экономическая выгода такой разработки очевидна. Современные жаропрочные материалы для космоса или оборонной промышленности часто требуют дорогих компонентов и сложного обслуживания. Команда ЮУрГУ ставит задачу получить сплав, который по прочности не уступает существующим аналогам, но при этом будет заметно доступнее в производстве. 

На данный момент проект находится на этапе компьютерного моделирования и лабораторных расчетов. Ученые используют специализированные программные комплексы, чтобы подобрать идеальный состав.

Ранее в Сибири разработали новую технологию получения сплава алюминия и бора.