НГТУ НЭТИ и китайские учёные предложили градиентную структуру для титана

Новосибирские материаловеды вместе с коллегами из Пекинского технологического института предлагают делать титан с мелкозернистой поверхностью и крупнозернистой сердцевиной. По словам учёных, такая структура позволяет совместить прочность и пластичность в одном изделии.

Материаловеды Новосибирского государственного технического университета НЭТИ вместе с учёными Пекинского технологического института (Beijing Institute of Technology) исследуют технически чистый титан. Они предлагают делать из него изделия с градиентной структурой: поверхность мелкозернистая, сердцевина крупнозернистая.

Титан широко используют в промышленности из-за низкой плотности и высокой коррозионной стойкости. Главная задача исследования — материал, который сочетает высокую прочность и пластичность. По словам заведующего лабораторией физико-химических технологий и функциональных материалов НГТУ НЭТИ Ивана Батаева, это позволит снизить массу конструкций, повысить устойчивость к усталостному разрушению и надёжность изделий.

Проблема в том, что прочность и пластичность обычно работают против друг друга. Мелкое зерно делает металл прочным, но хрупким. Крупное зерно даёт пластичность, но прочность ниже. Градиентная структура позволяет совместить оба свойства в одном изделии: зерно постепенно меняет размер от поверхности к центру, без резкой границы. По словам учёных, именно плавный переход даёт эффект, которого не добиться от простой слоистой структуры.

Батаев добавил, что исследования в этой области не закончились. В планах — подать заявку в РНФ на проект «Повышение прочности и пластичности технически чистого титана за счёт многомасштабных градиентных и бимодальных зеренных структур» и продолжить работу.

Атомная энергия 2.0