Российские ученые создали новый аморфный сплав, основанный на железе и никеле, который сохраняет свою структуру при температурах до 800 градусов Цельсия и эффективно выдерживает экстремальные условия и агрессивные среды.
Материал подготовлен для применения в газотурбинных двигателях и ядерных реакторах, сообщили в пресс-службе НИТУ МИСИС. «Специалисты Университета МИСИС разработали новый аморфный сплав на основе железа и никеля, предназначенный для эксплуатации в экстренных условиях или агрессивных средах. Данный материал станет востребованным в качестве износостойкого и антикоррозионного покрытия для газотурбинных двигателей, ядерных реакторов, теплообменников, а также для нефтяных и газовых трубопроводов», — объяснила ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Как указывается в сообщении, российским исследователям удалось создать одновременно высокопрочный и устойчивый к коррозии и экстремальным условиям аморфный сплав железа и никеля благодаря оригинальному подходу к внедрению атомов бора в этот материал. Обычно добавление бора увеличивает прочность сплавов, однако это также может снизить коррозийную стойкость и ухудшить другие характеристики материала из-за низкой растворимости бора в расплавах железа, никеля и хрома, а также неравномерного распределения его атомов.
«Бор практически не растворяется в этих металлах, но нам удалось создать стабильный сплав с высоким содержанием бора. При дальнейшем нагреве из него могут выделяться мелкие равномерно распределенные частицы боридов. Этот процесс, называемый “старение”, является одним из самых эффективных способов значительно увеличить прочность сплавов», — отметил доцент НИТУ МИСИС Андрей Базлов.
По словам ученых, при полной кристаллизации сплава его структура упорядочивается и формирует кубическую решетку, содержащую до 22% атомов бора, что является рекордным показателем для данного класса материалов. Этого удалось достичь благодаря добавлению небольших количеств ванадия в сплав, которые благодаря своим сильным химическим взаимодействиям с бором предотвращают образование хрупких фаз, ослабляющих материал.
Таким образом, новый сплав способен выдерживать высокие температуры и коррозионные среды, при этом обладая высокой прочностью. Это открывает возможности для создания износостойких и коррозионно-стойких покрытий, предназначенных для работы в агрессивных условиях, характерных для ядерных реакторов, теплообменников и различных газотурбинных двигателей, подытожили исследователи.
Фото: hi-tech.mail.ru