Ученые повысили вдвое прочность титановых сплавов для атомного машиностроения

Ученые Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского (ННГУ) разработали новые способы модификации структуры титановых сплавов для атомного машиностроения, повысив в полтора-два раза их твердость и прочность, а также предложили новые методы сварки таких материалов.

Работы группы ученых ННГУ свидетельствуют, что за счет оптимизации структуры возможно существенное повышение характеристик титановых сплавов без дополнительного легирования дорогостоящими компонентами — металлами платиновой группы или редкоземельными элементами. Новые конструкционные материалы и технологии открывают возможности для производства более компактного и легкого теплообменного оборудования атомной отрасли с высокой степенью надежности и повышенной коррозионной стойкостью в агрессивных средах.

Промышленное производство труб из титановых сплавов позволяет повысить надежность теплообменных элементов, а также существенно снизить их массу, поскольку плотность титана заметно меньше плотности стали. В настоящее время теплообменное оборудование из титановых сплавов широко применяется в атомной энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Физики ННГУ по заданию предприятия ГК «Росатом» АО «ОКБМ Африкантов» провели работы по созданию наномодифицированных титановых сплавов для атомной промышленности.

По словам заведующего лабораторией диагностики материалов отдела физики металлов Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ им. Н. И. Лобачевского (НИФТИ ННГУ) Алексея Нохрина, сложность поставленной задачи в том, что необходимо обеспечить не просто повышение стойкости титановых сплавов к разным видам коррозии, но и дополнительно увеличить их эксплуатационные свойства, такие как прочность, устойчивость к коррозии, стойкость к разрушению под действием водорода и так далее.

Для решения поставленной задачи физики ННГУ предложили использовать технологии деформационного наноструктурирования. Она позволяет измельчать зеренную структуру сплава до нано- и субмикронного уровня, и снижать примеси на границах зерен. Кроме того, ученые предложили новую технологию сварки таких сплавов, в результате которой ширина сварного шва настолько мала, что видна лишь в микроскоп при большом увеличении.

«Использование таких конструкционных материалов и технологий открывают новые возможности для конструкторов: можно сделать теплообменное оборудование более компактным и легким без снижения надежности, маловосприимчивым к кратковременному закритическому повышению коррозионной агрессивности рабочих сред во время работы», — сказал заведующий лабораторией Технологии керамик НИФТИ ННГУ Максим Болдин, слова которого приводятся в сообщении.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈