В России создали альтернативу дорогостоящим сплавам для транспорта
Разработка прочной и гибкой стали для транспортных средств и промышленного производства продолжает оставаться важной задачей, поскольку стандартные сплавы на основе железа с примесями хрома и никеля отличаются высокой стоимостью. Сотрудники НИТУ МИСИС нашли решение, предложив бюджетный состав стали, включающей железо, марганец, алюминий, углерод и кремний, говорится на сайте учебного заведения.
Ученые исследовали новый стальной сплав в разных условиях с помощью многофункционального термомеханического симулятора. Его свойства проверяли после литья, закаливания, старения и высокотемпературной обработки давлением. Выяснилось, что введение марганца и алюминия позволило снизить плотность и вес изделия, тогда как присутствие кремния сыграло решающую роль в достижении оптимального соотношения прочности и способности к деформационным изменениям.
«Когда углерод соединяется с металлом, образуются карбиды, которые снижают пластичность и коррозионную стойкость материала. Добавка алюминия изменила поведение стали: прочность увеличилась без серьезных потерь пластичности. Нам также удалось повысить устойчивость к ударам и низким температурам», — комментирует к.т.н. Александр Чурюмов, доцент кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС.
До введения легирующих добавок термически обработанный материал имел предел текучести не выше 800−900 МПа. Применение легирования повысило этот показатель более чем до 1000 МПа. Нагрев сплава до температуры 1050 °C привел к полному растворению карбидов и формированию однородной структуры.
«В исследовании мы использовали только доступные металлы. Благодаря этому новая сталь может применяться в самых разных областях, где важно снизить вес конструкции без увеличения затрат. Прочностные свойства образца оказались выше, чем у многих современных автомобильных сплавов», — заключает младший научный сотрудник кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Алена Казакова.
Таким образом, новый разработанный сплав обладает высоким уровнем поглощения ударной нагрузки, что открывает широкие возможности для его применения. Он может успешно использоваться при изготовлении легких и одновременно прочных конструкций и силовых элементов в автомобильной и авиационной отраслях. Помимо этого, данный материал подходит для производства кузовных панелей и рам автомобилей, обеспечивая необходимую надежность и безопасность транспортных средств.
Ранее российские ученые в разы увеличили стабильность магнитов. Рассказали, что они для этого сделали.
