Учёные Белгородского государственного университета нашли способ делать сталь одновременно прочной и пластичной.
Как пояснили ТАСС в пресс-службе вуза, на микроуровне хрупкие частицы металла заменяются гибкими прослойками в прочной основе.
Исследователи НИИ материаловедения и инновационных технологий НИУ «БелГУ» научились управлять структурой стали на микроуровне. Вместо образования хрупких карбидных частиц, которые делают сталь твёрдой, но ломкой, они направили углерод на стабилизацию пластичной фазы — аустенита. В результате в стали формируется структура, где очень прочный каркас сочетается с пластичными прослойками, что позволяет материалу быть одновременно сверхпрочным и вязким.
Новая сталь выдерживает нагрузки до 1190 мегапаскалей, растягивается на 14,1 процента без разрушения и сопротивляется ударам с вязкостью 66 джоулей. Таких характеристик удалось добиться с помощью особой термообработки — закалки с последующей выдержкой при заданной температуре. Для расчёта режимов применяли компьютерное моделирование, а для изучения структуры — растровую электронную микроскопию и рентгеноструктурный анализ. В отличие от традиционных методов, предложенный комбинированный режим обработки формирует иерархическую трёхфазную структуру, что позволяет преодолеть классический компромисс между прочностью и вязкостью.
Новая сталь подойдёт для деталей транспорта и сельхозтехники: элементов подвески, ходовой части и износостойких узлов почвообрабатывающих машин. Её внедрение поможет создать новые производства и рабочие места, а также увеличить налоговые поступления. Для России это шаг к снижению зависимости от импортных высокопрочных сталей, повышению энергоэффективности транспорта и безопасности конструкций в критически важных отраслях, отметили в пресс-службе.
Промышленным партнёром проекта выступает компания ОМК. После завершения лабораторных испытаний команда перейдёт к опытно-промышленным, чтобы подтвердить улучшенные характеристики материала на экспериментальных образцах.
