Сибирские ученые разработали новые сплавы для космической техники

Ученые Сибирского физико-технического института создают высокопрочные материалы нового поколения, которые могут, в частности, применяться для строительства космической техники.

Лаборатория физики высокопрочных кристаллов Сибирского физико-технического института (СФТИ) является одним из мировых лидеров в области создания высокоэнтропийных сплавов. Исследования механизмов пластической деформации и упрочения метеллических сплавов с использованием монокристаллов (работы в этом направлении сейчас ведут ученые) поддержаны грантом РНФ.

Как поясняют в пресс-службе института, высокоэнтропийные сплавы с гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой получаются путем смешивания пяти и более компонентов в равных атомных пропорциях. Например, если атомная концентрация сплава, состоящего из пяти компонентов — железа, никеля, марганца, хрома, кобальта — 100%, тогда доля каждого компонента составляет 20%.

Подобное смешивание, говорят ученые, приводит к сильному искажению кристаллической решетки, что затрудняет диффузионные процессы в ней в широком температурном интервале. Это является залогом стабильности свойств при циклических испытаниях, а также дает сочетание высокой прочности с хорошей пластичностью. Благодаря этим свойствам сплавы могут широко применяться в криогенной технике для космоса, а также там,где необходима работа механизмов при низких температурах.

Ученые лаборатории проводят фундаментальные исследования на монокристаллах этих сплавов, чтобы выяснить причины предпосылки возникновения их особых свойств. Разработана уникальная технология получения крупных монокристаллов, не имеющая аналогов в мире.

«Поликристалл состоит из множества зерен, которые имеют различную ориентацию относительно приложенной нагрузки, — говорит Ирина Киреева. — Поэтому исследовать зависимость механизмов деформации от ориентации зерна с использованием поликристаллических образцов достаточно трудно. Монокристаллы за счет выбора ориентации кристалла позволяют исследовать эту зависимость и вклад механизмов деформации в упрочнение высокоэнтропийных ГКЦ сплавов. Благодаря этому можно спрогнозировать оптимальное сочетание свойств сплавов и конструировать поликристаллы с заданными свойствами», — поясняют представители СФТИ.

Кроме того, по проекту предусмотрено также исследование влияния примесей внедрения — атомов азота и углерода — на свойства высокоэнтропийных сплавов, так как в промышленных масштабах при получении таких сплавов могут оставаться эти примеси.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.