Российские исследователи разработали новый аморфный сплав на основе железа и никеля, который сохраняет стабильность структуры при температурах до 800 градусов Цельсия и хорошо переносит экстремальные условия и агрессивные среды. Материал адаптирован для использования в газотурбинных двигателях и ядерных реакторах, сообщила ТАСС пресс-служба НИТУ МИСИС.
"Ученые Университета МИСИС разработали новый аморфный сплав на основе железа и никеля, ориентированный на использование в экстремальных условиях или агрессивных средах. Новый материал будет востребован в качестве износостойкого и антикоррозионного покрытия газотурбинных двигателей, ядерных реакторов, теплообменников, нефте- и газопроводов", - пояснила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечается в сообщении, российским ученым удалось создать одновременно очень прочный и стойкий к коррозии и экстремальным условиям среды аморфный сплав железа и никеля благодаря уникальному подходу по внедрению атомов бора в данный материал. Как правило, добавление бора повышает прочность сплавов, однако это также приводит и к снижению коррозийной стойкости и ухудшению других характеристик материала из-за плохой растворимости бора в расплавах железа, никеля и хрома, а также неравномерного распределения его атомов.
"Бор практически не растворяется в этих металлах, однако нам удалось создать стабильный сплав с высоким содержанием бора. При дальнейшем нагреве из него могут выделиться мельчайшие равномерно распределенные частицы боридов. Этот процесс, называемый "старение", - один из самых эффективных способов кардинально увеличить прочность сплавов", - пояснил доцент НИТУ МИСИС Андрей Базлов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
По словам исследователей, при полной кристаллизации сплава его структура особым образом упорядочивается и образует кубическую решетку, которая содержит до 22 % атомов бора, что является рекордом для данного класса материалов. Этого исследователям удалось добиться путем добавления небольших количеств ванадия в сплав, чьи сильные химические взаимодействия с бором предотвращают формирование хрупких фаз, ослабляющих материал.
Благодаря этому новый сплав способен переносить высокие температуры и коррозийные среды, и при этом он обладает высокой прочностью. Это открывает дорогу к созданию износостойких и коррозионно-стойких покрытий для работы в агрессивных средах, характерных для атомных реакторов, теплообменников и различных газотурбинных двигателей, подытожили исследователи.