Ученые разработали уникальный сплав
Улучшение механических свойств сплавов является одной из основных задач материаловедения, особенно в авиационной и космической промышленности, где требования к материалам очень высоки.
Недавние исследования предлагают новый способ усовершенствования сплавов, состоящих из алюминия, ниобия, титана и ванадия, который может значительно улучшить их свойства.
Исследователи обнаружили, что применение простой обработки, включающей прокатку и последующий высокотемпературный отжиг, способствует формированию мелкозернистой структуры в сплаве.
Эта структура делает сплав сверхпрочным и самым пластичным на сегодняшний день среди подобных сплавов. В результате этого улучшения материал может быть успешно применен в авиационной и космической промышленности, что может привести к более эффективному производству и использованию воздушных судов и снижению вредных выбросов.
Современная авиационная и космическая промышленность требует материалов, обладающих высокой прочностью, низким весом и способных выдерживать экстремальные нагрузки и перепады температур. Существующие жаропрочные сплавы, такие как титановые и никелевые суперсплавы, уже не могут значительно улучшить свои свойства. В связи с этим ученые исследуют высоко- и среднеэнтропийные сплавы, состоящие из нескольких металлов, которые демонстрируют уникальные свойства при высоких температурах.
Однако такие сплавы обычно хрупкие при комнатной температуре из-за своей структуры, которая делает их недостаточно пластичными. Но исследователи обнаружили определенные композиции тугоплавких сплавов с упорядоченной структурой, которые могут быть пластичными при комнатной температуре. Эти сплавы содержат зерна и упорядоченные области в их структуре.
Ученые варьировали размеры зерен и доменов, изменяя условия обработки, включая температуры и длительность отжига после прокатки. Результаты исследований представляют огромный интерес для мирового материаловедческого сообщества, так как эти сплавы рассматриваются как потенциальная замена существующих жаропрочных сплавов.