Специальный температурный режим может вдвое повысить прочность сплава.Традиционная металлургия может измениться навсегда / фото ua.depositphotos.comМеждународная группа ученых разработала новый способ изготовления металлических сплавов, который позволил получить материал с рекордными характеристиками прочности. Как пишет издание ScienceAlert со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Science, ключевую роль играет не только состав сплава, но и то, как именно атомы упорядочиваются в процессе его изготовления.Авторы напоминают, что современная промышленность широко использует металлические сплавы – от авиационной техники до обычных столовых приборов. Традиционно исследователи пытались улучшить их свойства, изменяя химический состав или технологию обработки. Однако новая работа предлагает иной подход.После короткого этапа плавления при высокой температуре учёные охладили сплав до сравнительно низкой температуры 550 °C и выдерживали его от нескольких часов до нескольких суток. Именно такая контролируемая термическая обработка позволила атомам самостоятельно сформировать упорядоченную структуру из более мелких и плотнее расположенных зерен.Видео дня"Наша работа свидетельствует о том, что то, как атомы организуются в процессе производства, может быть не менее важным", – пояснил материаловед Цзянь-Фэн Ни из Университета Монаша в Австралии.Для эксперимента исследователи соединили пять металлов: гафний, ниобий, тантал, титан и цирконий. Наилучшего результата удалось достичь примерно через 32 часа нагрева. Полученный так называемый тугоплавкий высокоэнтропийный сплав оказался вдвое прочнее стали, втрое прочнее алюминия и примерно вдвое превзошел аналогичный сплав, изготовленный традиционным способом.Как рассказывают авторы работы, тщательный контроль процесса позволил сформировать практически бездефектную внутреннюю структуру металла. Именно отсутствие пустот и дефектов между зернами обеспечило исключительные механические свойства материала. В ходе испытаний сплав продемонстрировал предел текучести при сжатии более двух гигапаскалей, при этом сохранив пластичность, то есть способность деформироваться без разрушения."Благодаря тщательному контролю за тем, как атомы организуются во время обработки, мы смогли создать высокосвязанную структуру с исключительной прочностью и стабильностью", – отметил материаловед Юй Чжан из Чунцинского университета в Китае.По мнению исследователей, предложенная технология может открыть новые возможности для создания материалов с характеристиками, которые ранее считались недостижимыми. Это потенциально позволит производить более эффективные, дешевые и экологичные сплавы для аэрокосмической отрасли, энергетики и других сфер.Несмотря на обнадеживающие результаты, учёные подчеркивают, что исследование лишь открывает новое направление. Следующим шагом станет выяснение причин, по которым атомы формируют именно такую упорядоченную структуру, что поможет усовершенствовать технологию и распространить её на другие типы металлических сплавов.Другие новости наукиКак писал УНИАН, австралийские ученые предполагают, что критический порог глобального потепления в 1,5 °C мог быть превышен еще в 2020 году. Их результаты свидетельствуют о повышении температуры на 1,7 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем, хотя часть экспертов ставит под сомнение достоверность таких выводов.Также мы рассказывали, что в Германии изучают возможность использования геотермальной энергии в качестве альтернативы углю. Это часть программы энергетической трансформации, которая должна обеспечить переход от угольной инфраструктуры к экологичному теплоснабжению.Вас также могут заинтересовать новости:Россия продала Аляску за бесценок: спустя десятилетия США обнаружили там богатства на миллиардыКорейки веками использовали рисовую воду для ухода за кожей: что выяснили учёныеЛегендарный зонд NASA "проснулся" в космосе: что он увидел на краю Солнечной системы