Российские учёные создали сверхпрочный сплав для атомной и аэрокосмической промышленности

Исследователи Национального исследовательского технологического университета МИСИС разработали новый аморфный сплав на основе железа и никеля, способный работать в экстремальных условиях.

Материал сохраняет стабильность при температурах до 800 градусов Цельсия и обладает высокой стойкостью к коррозии и износу, что делает его перспективным для атомной энергетики, авиастроения и нефтегазовой отрасли.

Ключевым достижением учёных стало успешное внедрение в сплав атомов бора — элемента, который традиционно сложно равномерно распределить в расплавах железа, никеля и хрома. Обычно добавление бора повышает прочность, но одновременно снижает коррозионную стойкость из-за образования хрупких фаз, сообщает ТАСС.

«Бор практически не растворяется в этих металлах, однако нам удалось создать стабильный сплав с высоким содержанием бора. При нагреве из него могут выделиться мельчайшие равномерно распределённые частицы боридов. Этот процесс, называемый «старением», — один из самых эффективных способов кардинально увеличить прочность сплавов», — пояснил доцент НИТУ МИСИС Андрей Базлов.

Для решения проблемы неравномерного распределения бора исследователи добавили в состав небольшое количество ванадия. Сильное химическое взаимодействие ванадия с бором предотвратило формирование хрупких структур и позволило добиться рекордного содержания бора в кубической решётке сплава — до 22%.

В результате был получен материал, сочетающий исключительную прочность с устойчивостью к высоким температурам и агрессивным средам. Как отметила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова, новый сплав будет востребован в качестве износостойкого и антикоррозионного покрытия для газотурбинных двигателей, элементов ядерных реакторов, теплообменников, а также нефте- и газопроводов.