Китай увеличил прочность авиационного и машиностроительного металла в 10 000 раз благодаря специальной ячеистой структуре, защищающей от трещин и деформации

Исследователи из Китайской академии наук представили инновационный метод, позволяющий нержавеющей стали приобрести исключительную стойкость к разрушению. Их разработка, основанная на многократном деформировании металла, по принципу перекручивания, как при отжиме мокрой ткани, обеспечила создание материала, который сочетает в себе прочность, гибкость и продолжительный срок службы.

Металлы обычно подвергаются деформации, образованию трещин и разрушению под нагрузкой — это явление известно как усталость материала. Китайским ученым удалось устранить эту проблему путем изменения микроархитектуры нержавеющей стали марки 304. Они разработали так называемую пространственно-градиентную структуру в виде ячеек, играющую роль внутреннего защитного барьера. В результате этого сталь обрела в 2,6 раза большую прочность и повысила свою устойчивость к усталости в 10 000 раз по сравнению с традиционными образцами.

Профессор Лу Лэй, ведущий проект, пояснил, что внешние характеристики стали остаются неизменными, но ее внутренняя структура претерпела значительные преобразования. Накручивающий процесс создает сложную субмикронную сеть, препятствующую возникновению дефектов даже при значительных нагрузках за счет уменьшения размеров дислокаций — дефектов решетки кристалла.

Этот новый вид стали обещает широкие перспективы в производстве долговечных компонентов, таких как детальт двигателей, трубопроводы в океанских глубинах и авиационные конструкции, способные выносить экстремальные условия. Специалисты полагают, что их подход повысит надежность высокотехнологического оборудования и обеспечит машиностроению новые возможности, создавая более прочные и долговечные изделия.

Источник: iXBT