Учёные Белгородского государственного университета предложили решение, которое десятилетиями искали металлурги по всему миру: как сделать сталь одновременно твёрдой и упругой. Обычно эти свойства взаимоисключают друг друга — чем прочнее металл, тем он хрупче. Белгородским исследователям удалось обойти это ограничение за счёт управления структурой материала на микроуровне.
Вместо того чтобы позволять углероду формировать хрупкие карбидные включения, специалисты направили его на стабилизацию пластичной фазы — аустенита. В результате в металле образуется прочный каркас из отпущенного мартенсита и бейнита, который «прошит» гибкими прослойками аустенита. Такая иерархическая трёхфазная структура позволяет стали выдерживать экстремальные нагрузки без разрушения.
Новый материал демонстрирует механические характеристики, которые ранее считались труднодостижимыми для экономнолегированных марок: предел прочности достигает 1 190 мегапаскалей, относительное удлинение — 14,1 процента, а ударная вязкость — 66 джоулей. Эти показатели получены благодаря комбинированному режиму термообработки, который разработчики назвали «закалкой-распределением» с дополнительной выдержкой при контролируемой температуре.
Практическое применение новой стали — ответственные узлы транспортной и сельскохозяйственной техники: элементы подвески, детали ходовой части, износостойкие компоненты почвообрабатывающих машин. Повышенная вязкость материала снижает риск внезапного разрушения при ударных нагрузках, а высокая прочность позволяет уменьшить массу деталей без потери надёжности.
Читайте ещё материалы по теме:
- Прорыв в металлургии: томские учёные продлили жизнь стали в 50 раз с помощью ионного луча
- Алюминий и сталь сварили намертво: инженеры Курчатовского института нашли способ соединять несовместимые металлы
- Лебединский ГОК выпустил 70-миллионную тонну горячебрикетированного железа