Команда инженеров из Университета Калифорнии, Университета Южной Калифорнии и Калифорнийского технологического института утверждает, что разработала и испытала новый тип стали с рекордной способностью противостоять нагрузке, без постоянной деформации. Новый стальной сплав может быть использован во многих приложениях от свёрл и военной техники до покрытия спутников.

Материал является аморфным сплавом стали, подклассом стальных сплавов, в которых расположение атомов отличается от классической структуры стали, где атомы железа занимают определенные места.

Исследователи все чаще обращаются к аморфной стали в качестве источника создания новых материалов, которые являются доступными для производства, очень прочными, но в то же время, не ломкими. Исследователи полагают, что исследование нового стального сплава SAM2X5-630 является первым по изучению реакции аморфной стали на удар.

По словам исследователей SAM2X5-630 имеет самый высокий показатель упругости стального сплава: возможность выдерживать давление до 12.5 ГПа.

Для сравнения, нержавеющая сталь имеет предел упругости 0.2 ГПа, в то время как для карбида вольфрама (высокопрочный керамический материал, используемый в военной технике) он составляет 4.5 ГПа.

Для создания сплава команда смешивала металлические порошки в графитовой пресс-форме. Порошки затем прессовали под давлением 100 МПа и подвергали воздействию тока 10 кА при 630 °С в течение процесса искрового плазменного спекания.

В результате получаются небольшие кристаллические области, размером несколько нанометров, с особенностями структуры, которые как полагают, и играют ключевую роль в способности материала противостоять нагрузке.

 

Просвечивающая электронная микроскопия показывает различные уровни кристалличности в аморфной матрице сплава.

 

Основное внимание будущих исследований будет сосредоточено на увеличении веса материалов, чтобы сделать их более устойчивыми к ударам.

Источник: “Shock Wave Response of Iron-based In Situ Metallic Glass Matrix Composites” http://www.nature.com/articles/srep22568

Энергетика и промышленность России - информационный портал           Научный журнал “Видеонаука          Наука и технологии России − STRF.ru

Другие партнёры сайта