Ученые Московского авиационного института (МАИ) создали новую технологию обработки титановых сплавов с повышенной стойкостью для защиты автомобилей, самолетов и надводного транспорта. Материалы позволяют эффективно поглощать удары, в том числе высокоскоростные, имея при этом меньший вес по сравнению с аналогами. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на данные пресс-службы вуза.

«Лицевая сторона материала получает повышенную прочность и твердость — именно она встречает удар. Обратная сторона, напротив, — низкую прочность и твердость, что не позволяет образующимся трещинам быстро расти. Таким образом, монолитный материал обладает комплексом свойств, который традиционно имеют только сэндвич-конструкции из разных материалов. Такое градиентное изменение структуры и, соответственно, свойств обеспечивают материалу повышенную динамическую стойкость», — заявила доцент образовательного центра института «Новые материалы и производственные технологии» МАИ Ольга Гвоздева.

Ключевым элементом стала инновационная технология обработки, основанная на обратимом легировании водородом. Учеными были созданы условия, при которых водород проникает в заготовку только с одной стороны и выходит из него при обработке в вакууме. Управляя температурно-временными параметрами процесса, исследователи могут задавать глубину проникновения водорода и контролировать протекание фазовых и структурных превращений, тем самым формируя необходимую неоднородную структуру.

В отличие от многослойных защитных систем, например, керамика-сталь-полимер, в которых существуют границы раздела и риск расслоения, подход ученых МАИ позволяет получить монолитный материал с улучшенными свойствами. Это снижает вероятность разрушения по границам раздела и упрощает конструкцию, одновременно обеспечивая высокую стойкость к высокоэнергетическим нагрузкам при меньшей массе.

Замена традиционных материалов на титановые сплавы с градиентной структурой, по задумке разработчиков, должна повысить защищенность автомобилей, авиа- и надводного транспорта, не ухудшая управляемость и грузоподъемность за счет избыточной массы брони.

На данном этапе проекта получены и успешно испытаны первые опытные образцы инновационного материала. В дальнейшем ученые сосредоточатся на усовершенствовании технологии, одна из целей которого — удешевление производства. Над проектом работают специалисты образовательного центра института «Новые материалы и производственные технологии» МАИ. Работа поддержана грантом Российского научного фонда.