Получен новый сплав сверхвысокой твердости

Специалисты Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) получили новый экономичный высокоэнтропийный сплав, который отличается сверхвысокой твердостью и исключительной износостойкостью.

Высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) — это сплавы, содержащие не менее пяти элементов, причем важно, чтобы количество каждого из них находилось в границах от 5 до 35 атомных процентов. Такие сплавы демонстрируют повышенные прочностные и пластические свойства. Одна из проблем внедрения ВЭС в масштабное промышленное производство состоит в их дороговизне.

«Челябинские разработчики задались целью создать высокоэнтропийный сплав с относительно низкой стоимостью, который при своей экономичности сохранил бы или улучшил механические свойства. Эти свойства зависят от разновидности металла, его структуры и размера зерна (микрокристалликов) металла. Достичь лучших характеристик сплава помогает метод его циклической штамповки в замкнутом объеме, который и применили ученые ЮУрГУ», — сообщили в пресс-службе Минобрнауки.

Процесс представляет собой интенсивную пластическую деформацию металла при помощи пресса, приводящую к измельчению его структурных элементов (кристаллитов) до наноразмеров. Нужно очень сильно деформировать холодный металл, чтобы, измельчив зерно, добиться высоких механических свойств материала.

Исследователи добились увеличения микротвердости сплава на 168%. Также ученые эффективно заменили один из стандартных для сплава элементов гораздо более дешевым железом, увеличив его атомную долю в составе до 40% и урегулировав соотношение оставшихся элементов — никеля, хрома, молибдена и алюминия.

Исследование велось совместно с коллегами из Ирана, Великобритании, Китая и Объединенных Арабских Эмиратов при поддержке гранта Российского научного фонда.

По материалам ТАСС