В Белгороде разработали инновационный способ увеличить безопасность авиалайнеров
Ученые из Белгородского государственного университета (БелГУ) разработали новый жаропрочный сплав, предназначенный для авиационной промышленности, который сохраняет свою прочность при температуре 800 °C и превосходит существующие аналоги по показателям пластичности. На изобретение уже оформлен патент, сообщили в пресс-службе учебного заведения.
По словам исследователей НИУ БелГУ, современные сплавы часто не обладают необходимыми механическими и эксплуатационными характеристиками. В качестве перспективного решения данной задачи они выделяют высокоэнтропийные сплавы — материалы, состоящие из пяти и более элементов, что отличает их от традиционных сплавов.
"Многокомпонентные системы демонстрируют уникальное сочетание прочности и пластичности. Особое внимание уделяется сложным сплавам на базе тугоплавких элементов, поскольку они способны сохранять высокие прочностные показатели при разных температурах," — отметил Максим Озеров, научный сотрудник лаборатории объемных наноструктурных материалов НИИ материаловедения и инновационных технологий БелГУ.
Команда ученых создала высокоэнтропийный сплав, состоящий из шести химических элементов: алюминия, титана, ванадия, хрома, циркония и ниобия.
Для формирования однородной структуры материал подвергался многократным переплавам в вакууме. Проведённые испытания подтвердили, что сплав сохраняет высокие прочностные свойства как при комнатной, так и при повышенной температуре.
"Наша разработка превосходит традиционные аналоги. К примеру, привычные тугоплавкие сплавы на основе молибдена, вольфрама и тантала характеризуются высокой прочностью, однако их пластичность редко превышает 2 %, а из-за высокой плотности ограничивается сфера применения.
Новое вещество значительно легче и при этом демонстрирует стабильные механические показатели на большом температурном интервале," — подчеркнул Озеров. При комнатной температуре сплав демонстрирует предел прочности 1456 МПа и пластичность 14,7 %, а при нагреве до 800 °C сохраняет прочность в 1192 МПа и способен деформироваться свыше 50 % без разрушения.
Для сравнения, авиационный титан-вольфрамовый сплав ВТ6 при температуре 800 °С обеспечивает прочность в диапазоне от 600 до 800 МПа. Исследователи из БелГУ считают, что их инновационный сплав откроет возможности для производства конкурентоспособных компонентов авиационных двигателей и космической техники.
На разработку оформлен патент RU 2 835 239 С1.