Упорядоченные дефекты в кристаллах сделали сплавы прочнее при сильном нагреве

Учёные из Университета штата Огайо разработали метод создания более прочных металлических сплавов за счёт упорядочивания дефектов в кристаллах

Для этого исследователи деформировали кристаллы двух сплавов — кобальт-никелевого и кобальт-хром-вольфрамового, а затем медленно «состарили» их при нагреве. В результате в структуре сплавов образовались тончайшие плотные участки, которые учёные затем изучили.

Чтобы изучить процесс упрочнения на атомном уровне, команда объединила два подхода: съёмку под электронным микроскопом и компьютерное моделирование. Выяснилось, что увеличение прочности связано с тем, как атомы располагаются вокруг структурных дефектов — меняя эту сложную структуру, можно влиять на прочность материала.

Новый метод позволил значительно повысить устойчивость сплавов к нагрузкам и сопротивляемость деформации при высоких температурах. При этом химический состав сплавов не менялся — эффект достигался за счёт организации дефектов в плотные сети.

В перспективе технологию можно будет использовать для создания высокопрочных сплавов, которые выдержат экстремальные условия работы — например, в турбинах авиационных двигателей или оборудовании электростанций. Сейчас учёные закладывают основу для новых инженерных принципов проектирования.

Источник: Ohio State University