Учёные НИУ «БелГУ» совместно с польскими коллегами разработали новый высокоэнтропийный сплав для перспективной техники

Исследования проведены на базе НИИ материаловедения и инновационных технологий НИУ «БелГУ», Института металлургии и материаловедения Польской академии наук (г. Краков, Польша) и Института технологий Педагогического Университета (г. Краков, Польша).

По словам научного сотрудника лаборатории объемных наноструктурных материалов НИИ материаловедения и инновационных технологий НИУ «БелГУ», кандидата технических наук Никиты Юрченко, в научном мире в качестве перспективной замены существующих конструкционных металлических материалов сегодня рассматривают высокоэнтропийные сплавы, состоящие из 4-5 и более элементов, взятых в приблизительно равных концентрациях. Такая комбинация элементов отличается высокой прочностью, но низкой пластичностью.

Новый высокоэнтропийный сплав, разработанный российскими и польскими учеными, обладает оптимальной прочностью и пластичностью. Сплав, состоит из алюминия, гафния, ниобия, скандия, титана и циркония. В результате проведённых экспериментальных исследований учёным удалось добиться баланса свойств высокоэнтропийного сплава, значительно повысив его потенциал.

– Несмотря на то, что наше исследование носит преимущественно фундаментальный характер, можно с осторожностью говорить о потенциале применения разработанного сплава в особо ответственных отраслях, как например, аэрокосмическая промышленность или медицина, – отмечает Никита Юрьевич.

Говоря об особенностях перспективного сплава, ученый обращает внимание, что его механические свойства могут быть улучшены за счет простой термической обработки. Так, после высокотемпературного отжига прочность возрастает на 38 процентов, а пластичность – почти в три раза. Ученый поясняет, что термическая обработка сплава привела к формированию композито-подобной структуры, состоящей из пластин с гексагональной структурой, равномерно распределенных в матрице с кубической структурой. Одновременно высокая прочность и пластичность отожженного сплава обеспечивалась особым механизмом деформации

– Результаты экспериментальных исследований структуры нового сплава были проанализированы с помощью теоретических расчетов, которые показали хорошую совместимость. Это вселяет уверенность в то, что активное использование предсказательных методов позволит более эффективно исследовать огромное композиционное пространство высокоэнтропийных сплавов и найти новые промышленно-ориентированные металлические материалы с улучшенными механическими свойствами, – говорит о перспективах совместного исследования Никита Юрьевич.