РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 18.04.2006   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


18.04.2006

СОЗДАНЫ СУПЕРСПЛАВЫ С ВПЕЧАТЛЯЮЩИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ































Суперсплавы представляют собой плотно упакованные кубики микрокристаллов в неупорядоченном сплаве (изображение: www.msm.cam.ac.uk)


Японские исследователи создали суперсплавы на основе кобальта и иридия, которые смогут улучшить характеристики газотурбин и ракетных двигателей. Новые сплавы значительно тверже и более жаропрочны, чем используемые сейчас никелевые суперсплавы.

Современная аэрокосмическая техника предъявляет очень высокие требования к используемым материалам. К стандартным требованиям легкости и высокой прочности зачастую прибавляется и жаропрочность. Например, в газотурбинных и ракетных двигателях температура превышает 1000°С, и в этих условиях материалу надо не просто существовать, а работать при экстремальных механических нагрузках (скорость вращения отдельных деталей превышают 100 тысяч оборотов в минуту!).

Обычные металлы и сплавы с такой задачей не справляются. Они начинают размягчаться и "ползти" при температурах, существенно меньших, чем температура плавления. Возникает потребность в новом классе твердых, нехрупких, коррозионно- и износоустойчивых, а самое главное - жаропрочных материалов.

На сегодняшний день для этих целей используются никелевые суперсплавы (с их структурой и свойствами можно познакомиться в статье Упорядочивающиеся сплавы: структуры, фазовые переходы, прочность, Вакс В. Г. // СОЖ, 1997, N 3, с. 115-123). Приставка "супер" отражает здесь не только их выдающиеся характеристики, но и сложную структуру. При закаливании внутри неупорядоченного сплава бок о бок вырастают кристаллические кубики (см. иллюстрацию), и такая структура приводит к очень высокой прочности материала.

Но прогресс неумолим, температура в ракетных двигателях растет с каждым годом, и потому физики ищут новые соединения, которые должны прийти на смену никелевым суперсплавам. В недавней статье исследователей из Университета Тохоку (Япония) J. Sato et al., Science, Vol. 312, No. 5770, p. 90 (7 April 2006) были описаны два новых класса суперсплавов, свойства которых существенно лучше никелевых соединений.

Японцы обнаружили, что суперсплавы на основе кобальта с добавками алюминия, вольфрама и тантала (в частности, Co-8,8Al-9,8W-2Ta, где числа обозначают процентное содержание добавок; кобальт составляет всe остальное, поэтому процент не указывается), а также на основе иридия (Ir-10Al-10W) обладают не только более высокими температурами размягчения, но и большей твердостью, чем стандартные промышленные никелевые суперсплавы. Микрофотографии подтверждают, что и в этих случаях высокая прочность - результат плотной упаковки микрокристалликов в неупорядоченную "матрицу".

Переход на эти сплавы позволит увеличить диапазон рабочих температур как минимум на сотню градусов. Но, по мнению авторов, это не предел. Не исключено, что на основе кобальта и иридия вместе удастся создать суперсплав с еще более впечатляющими характеристиками.

См. также: The Superalloys - большой онлайн-ресурс Кембриджского университета, посвященный никелевым суперсплавам. Об этом сообщает "Элементы".


Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок