Ученые ПНИПУ создали сверхпрочную сталь для ядерной энергетики и космоса

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали метод, повышающий устойчивость мартенситностареющих сталей к образованию трещин. Эти сплавы широко применяются в аэрокосмической отрасли, ядерной энергетике и других сферах, где важны высокая прочность и пластичность.

Мартенситностареющие стали приобретают свои уникальные свойства благодаря особой структуре, формирующейся в процессе термообработки. Закалка при температуре 800–950 градусов с последующим резким охлаждением приводит к образованию мартенсита, а нагрев до 450–550 градусов способствует старению, при котором возникают наноразмерные включения никель-титана или никель-алюминия, упрочняющие материал. Исследования показали, что ключевым фактором повышения трещиностойкости является размер этих частиц.

В ходе экспериментов учёные изучили российскую сталь 03Х11Н10М2Т (ЭП-678), которая применяется в авиастроении и производстве турбин. Образцы закаливали при температуре от 920 до 1200 градусов, а затем подвергали старению при температуре 300–560 градусов.

Результаты показали, что при закалке стали при температуре 1200 градусов и укрупнении зёрен скорость роста трещин снижалась в три раза по сравнению с мелкозернистой структурой, полученной при температуре 920 градусов.

По словам заведующего кафедрой «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» ПНИПУ Юрия Симонова, традиционно считается, что мелкозернистая структура повышает трещиностойкость, однако исследования доказали обратное: укрупнение зёрен способствует повышению устойчивости к разрушению, особенно при низких нагрузках, пишет «Газета.ру».