Материаловеды Института лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ и Белгородского государственного национального исследовательского университета нашли способ, как улучшить механические свойства высокоэнтропийного сплава, состоящего из алюминия, ниобия, титана и ванадия.
Ученые двух университетов обнаружили, что прокатка и последующий за ней быстрый отжиг при высокой температуре создают мелкозернистую структуру сплава. Это делает сплав из алюминия, ниобия, титана и ванадия не только прочным, но и самым пластичным среди всех когда-либо разработанных подобных сплавов.
Исследователи утверждают, что новый сплав может быть использован в авиационной и космической промышленности. Внедрение этого материала поможет снизить авиационные выбросы.
По словам начальника отделения исследования материалов ИЛИСТ СПбГМТУ Ольги Климовой-Корсмик, основная роль Института лазерных и сварочных технологий в совместном исследовании – использовать новые технологические подходы к материалам. «В Белгородском государственном университете работают самые серьезные материаловеды в России, они главные специалисты по высокоэнтропийным сплавам (ВЭС). У нас же есть понимание процесса: что происходит в материале под воздействием лазерного излучения, что происходит в самом процессе, чего нужно потом избежать. У нас был совмещен материаловедческий подход БелГУ и наш технологический подход с точки зрения применения прямого лазерного выращивания», – поделилась Ольга Климова-Корсмик.
«У интерметаллида атомы кристаллической решетки располагаются строго определенным образом. Такое расположение атомов не дает материалу деформироваться. Мы, варьируя состав, нашли такую композицию, которая может деформироваться, и за счёт изменения таких параметров, как размер зерен и размер упорядоченных доменов, мы попробовали ими поиграться и получили очень хорошую пластичность, которая на сегодняшней день является самой высокой среди подобных сплавов. Наш материал очень легкий, а снизить авиационные выбросы можно двумя путями: либо увеличить рабочую температуру газотурбинного двигателя, либо уменьшить его вес. Мы идём средним путем: увеличиваем, либо сохраняем рабочую температуру, но при этом уменьшаем вес двигателя», – рассказал Никита Юрченко, научный сотрудник Лаборатории объемных наноструктурных материалов НИУ БелГУ.
В июне делегация ученых БелГУ в течение двух недель работала в ИЛИСТ СПбГМТУ. Как пояснил Никита Юрченко у исследователей из Белгорода много совместных проектов с коллегами из Института лазерных и сварочных технологий Морского технического университета: «У нас есть общие идеи по градиентам, наработки, как получить жаростойкие и одновременно прочные материалы. Мы в Корабелке провели спектр исследований, потому что здесь находится один из лучших в России просвечивающих электронных микроскопов и специалисты по 3D-печати – одни из самых сильных в стране».
