Найти в Дзене
Hi-Tech Mail

Российские ученые создали «сверхсплав» для авиации

Научный прорыв совершили специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича (ИТПМ СО РАН) совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН). Результаты их работы опубликованы в журнале Physical Mesomechanics. Что сделали ученые Исследователи улучшили характеристики титанового сплава ВТ6. Этот материал популярен в авиационной сфере. Из него создают различные детали летательных аппаратов. Чтобы сделать сплав еще более прочным, к нему добавили керамическое соединение диборида титана. Это позволило заметно снизить коэффициент трения, то есть повысить износостойкость материала в 2-4 раза (точный результат зависит от концентрации керамики в сплаве). Изменение характеристик произошло благодаря формированию в сплаве так называемых нано- и микровискеров — мельчайших нитевидных структур. По словам специалистов, вискеры в сплаве играют ту же роль, что арматура в железобетоне или различные армирующие волокна в композитных поли
   Российские ученые освоили технологию печати изделий из порошковой металлокерамики. На фото показано 3D выращивание композита на установке прямого лазерного выращивания ИТПМ СО РАН. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН
Российские ученые освоили технологию печати изделий из порошковой металлокерамики. На фото показано 3D выращивание композита на установке прямого лазерного выращивания ИТПМ СО РАН. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН

Научный прорыв совершили специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича (ИТПМ СО РАН) совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН). Результаты их работы опубликованы в журнале Physical Mesomechanics.

Что сделали ученые

Исследователи улучшили характеристики титанового сплава ВТ6. Этот материал популярен в авиационной сфере. Из него создают различные детали летательных аппаратов.

Чтобы сделать сплав еще более прочным, к нему добавили керамическое соединение диборида титана. Это позволило заметно снизить коэффициент трения, то есть повысить износостойкость материала в 2-4 раза (точный результат зависит от концентрации керамики в сплаве).

Изменение характеристик произошло благодаря формированию в сплаве так называемых нано- и микровискеров — мельчайших нитевидных структур.

   Микроструктура сплава ВТ6 с добавлением диборида титана, на которой видно образование вискерсов борида титана. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН
Микроструктура сплава ВТ6 с добавлением диборида титана, на которой видно образование вискерсов борида титана. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН

По словам специалистов, вискеры в сплаве играют ту же роль, что арматура в железобетоне или различные армирующие волокна в композитных полимерах. Они перераспределяют нагрузку, возникающую при различных механических воздействиях, на больший объем материала, чем было бы при их отсутствии.

Многофункциональная технология

Лазерная наплавка наносимого керамического слоя на сплав происходит в импульсном режиме. Именно эта «импульсность» сформировала однородный на макромасштабе слой, насыщенный твердыми фазами и вискерами. Это и привело к повышению показателей износостойкости нового покрытия.

Металлокерамические композиты, которые можно создать с помощью описанной технологии, интересны не только для авиационной промышленности, но и для других сфер. Помимо титанового сплава, ученые работают над улучшением сплава на никелевой основе. С его помощью можно получить различные коррозийные износостойкие покрытия для нефтегазовой отрасли.

Посмотрите на лучшие изобретения и гаджеты 2022 года по версии Time:

-3
Наука
7 млн интересуются