Новая технология позволяет изготавливать детали для сельхозтехники и транспорта без риска хрупкого разрушения.
Сотрудники НИИ материаловедения и инновационных технологий НИУ «БелГУ» решили классическую проблему металлургии: обычно чем прочнее сталь, тем она более хрупкая. Им удалось получить материал с пределом текучести почти 1200 МПа и одновременно высокой ударной вязкостью – 66 Дж. Разработка уже заинтересовала промышленного партнёра – АО «ОМК».
Традиционные высокопрочные стали часто становятся ломкими из-за образования карбидных частиц. Белгородские учёные предложили иной подход: они направили углерод не на формирование твёрдых, но хрупких включений, а на стабилизацию пластичной фазы – аустенита. В результате внутри материала формируется иерархическая структура: прочный мартенситный «каркас» перемежается пластичными прослойками из стабильного аустенита. Это позволяет стали выдерживать большие нагрузки и при этом не растрескиваться.
Исследователи отчитались о следующих показателях, достигнутых в лаборатории: предел текучести – 1190 МПа, относительное удлинение – 14,1%, ударная вязкость – 66 Дж. Такое сочетание редко встречается в недорогих экономнолегированных сталях. По словам авторов проекта, разработка уже преодолевает классический компромисс между прочностью и вязкостью.
Уникальные свойства стали обеспечены комбинированным режимом термообработки. Специалисты применили метод «закалка-распределение» в связке с изотермической выдержкой. Параметры обработки рассчитывали с помощью компьютерного моделирования, а структуру изучали на растровом электронном микроскопе и методом рентгеноструктурного анализа. Итоговая микроструктура – трёхфазная: матрица из отпущенного мартенсита, включения сверхпрочного бейнита и стабильный аустенит.
Новая сталь предназначена для производства деталей в транспортном машиностроении и сельскохозяйственной технике, в частности для износостойких элементов почвообрабатывающей техники, деталей подвески, элементов ходовой части и высоконадёжных узлов сельхозмашин. Ожидается, что внедрение позволит российским производителям снизить зависимость от импорта высокопрочных сталей, повысить энергоэффективность транспорта и безопасность критически важных конструкций.
Промышленным партнёром проекта выступает АО «Объединённая металлургическая компания» (ОМК). Сейчас лабораторные испытания завершены, команда готовится к опытно-промышленному этапу – необходимо подтвердить характеристики на экспериментальных образцах. Работа ведётся в рамках стратегического проекта «Технологии материалов и изделий машиностроения» по программе «Приоритет-2030» и приурочена к Десятилетию науки и технологий в России.
Новости СМИ2
