Российские ученые разработали новые высокотехнологичные сплавы

Для решения этой проблемы, конструкторы и металлурги ищут оптимальные комбинации различных металлов, чтобы создать сплав, который был бы и прочным, и устойчивым к высоким температурам, пишет RT.

Исследователи из Белгородского государственного национального исследовательского университета, Университета науки и технологий МИСИС и Санкт-Петербургского государственного морского технического университета разработали новые жаростойкие и прочные сплавы для авиационных двигателей. Проведенные эксперименты показали, что оптимальными сочетаниями металлов являются сплавы на основе ниобия и хрома для прочности, и сплавы на основе ниобия, титана и хрома для жаростойкости.

Авиационные двигатели сегодня нагреваются до очень высоких температур, от 1200 до 1650 градусов Цельсия. Обычные металлы начинают деформироваться и плавиться при таких температурах, поэтому используются специальные жаропрочные сплавы на основе никеля, которые охлаждаются и защищены покрытиями. Но сейчас рассматривается возможность замены этих сплавов на тугоплавкие металлы, которые имеют очень высокую температуру плавления и устойчивость к износу.

Однако у тугоплавких металлов есть свои недостатки, например, они хрупкие и подвержены окислению. Поэтому ученые ищут оптимальные комбинации разных металлов, чтобы получить сплав, в котором полезные свойства максимально проявляются, а негативные минимизируются. В данном исследовании было создано 12 различных сплавов из четырех тугоплавких металлов — ниобия, хрома, титана и циркония. Были проведены эксперименты для определения прочности и жаростойкости каждого сплава.

По результатам экспериментов было обнаружено, что сплав из ниобия и хрома является самым прочным из всех испытанных сплавов. А сплав из ниобия, титана и хрома показал высокую жаростойкость. Эти результаты демонстрируют потенциал новых разработанных сплавов для использования в авиационных двигателях, где требуется высокая прочность и устойчивость к высоким температурам без защитных покрытий.