В ЮУрГУ работают над созданием инновационной стали

В ЮУрГУ работают над созданием инновационной стали

Ученые Южно-Уральского государственного университета трудятся над получением инновационного сверхлегкого и сверхпрочного типа стали. Материал можно использовать в авиационной промышленности, машиностроении, оборонном производстве и в нефтедобывающей отрасли.

Работа специалистов базируется на исследовании бейнита. Эта структура стали, похожая на мартенсит. Она получается при добавлении таких элементов, как никель, хром, марганец, кремний и др. Сохраняя предельную прочность, бейнит отличается от мартенсита более высокой пластичностью.

«Мартенсит является твердой фазой стали, поскольку при быстром охлаждении углерод не успевает выделиться полностью в виде карбида и "застревает" в ее структуре. Кроме того, при таком охлаждении появляется много микроскопических дефектов — дислокаций, не представляющих опасности, но упрочняющих сталь. Мартенсит — одновременно твердая и хрупкая структура. Наша задача заключается в том, чтобы создать сталь, сохраняющую высокую твердость мартенсита и обладающую достаточной пластичностью, а, следовательно, большей прочностью», — рассказал доктор физико-математических наук, профессор Джалал Мирзаев.

Однако пластичность бейнита не является предельной. В настоящее время ученые ЮУрГУ занимаются получением бескарбидного бейнита, что позволит увеличить его ударную вязкость, так как частицы карбида являются концентраторами напряжений, стимулирующих разрушение. Еще одним важным аспектом является сокращение времени производства такой стали.

Новый материал будет прочнее на 15–30%. Например, трубы нефтепроводов, изготовленные из бескарбидного бейнита, будут не только обладать очень высокой ударной вязкостью, но и длительной прочностью в условиях арктического климата. В дальнейшем ученые займутся поиском оптимального состава новой стали, свойства которого зависят от того, в каких сферах производства материал будет использоваться.

Разработки ученых опубликованы в журнале Physics of Metals and Metallography. Авторами статьи являются Джалал Мирзаев и аспирант кафедры оптоинформатики Института естественных и точных наук ЮУрГУ Иван Булдашев.