Материаловеды НИУ «БелГУ» и СПбГМТУ улучшили свойства сплава для авиа- и космической промышленности

В связи с задачами, которые сегодня стоят перед авиационной и космической промышленностью, исследования учёных-материаловедов нацелены на получение усовершенствованных материалов.

Одной из таких разработок в рамках гранта РНФ занимаются материаловеды Белгородского госуниверситета под руководством научного сотрудника лаборатории объёмных наноструктурных материалов, к.т.н. Никиты Юрченко.

В ходе совместных с коллегами из Института лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского государственного морского технического университета исследований механических свойств тугоплавкого среднеэнтропийного сплава из алюминия, ниобия, титана и ванадия с упорядоченной структурой благодаря варьированию размеров зёрен и доменов (прим. ред.: упорядоченные области внутри зёрен металлов), изменяя условия температурной обработки и длительности отжига после холодной прокатки ученые получили перспективный материал для авиастроения. В отличие от имеющихся, он не становится хрупким при комнатной температуре, а обладает 50%-ной пластичностью на растяжение. Исследователи уверены, что при внедрении этого материала в авиационной и космической промышленности удастся существенно снизить авиационные выбросы.

– У интерметаллида расположенные строго определённым образом атомы кристаллической решётки не дают материалу деформироваться. Варьируя состав, мы нашли такую композицию, которая за счёт изменения размера зёрен и упорядоченных доменов даёт очень хорошую пластичность, которая на сегодняшней день является самой высокой среди подобных сплавов. Наш материал очень лёгкий, 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, – прокомментировал Никита Юрченко.

За технологический процесс в исследовании отвечали сотрудники Института лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ. Как отметил Никита Юрьевич, здесь работают высочайшего класса специалисты по 3D-печати, а лаборатория оснащена одним из лучших в России просвечивающих электронных микроскопов.

В настоящий момент белгородские учёные продолжают углубленное изучение свойств полученного сплава.

– В частности, мы исследуем его жаростойкость. В планах также провести испытания на ползучесть, чтобы в полной мере оценить потенциал предложенного сплава в качестве конструкционного материала для высокотемпературных применений, – заключил Никита Юрченко.