Команда инженеров и научных сотрудников НИТУ МИСИС представила уникальное решение для автомобильной, авиационной, железнодорожной и машиностроительной промышленности — инновационный стальной сплав с выдающимися характеристиками. Новая металлическая формула сочетает высокую прочность с отличной пластичностью, при этом снижая цену конечного материала за счет отказа от редкого и дорогого никеля.
Экономические и технологические преимущества замены дорогих сплавов
Вопрос создания прочной и устойчивой стали, которая обладала бы легкостью и не теряла эксплуатационных качеств даже при интенсивных нагрузках, всегда был крайне актуален в машиностроении. Современные сплавы традиционно включают никель и хром, что существенно увеличивает себестоимость изделий. Специалисты московского университета предложили альтернативный состав: железо, марганец, алюминий, кремний и немного углерода. Это решение позволяет снизить как массу производимых деталей, так и их стоимость.
По словам ректора университета Алевтины Черниковой, НИТУ МИСИС занимает ведущие позиции не только в стране, но и на мировой арене в сфере металлургии. Продукты научных исследований активно внедряются не только в промышленности, но и в высокотехнологичных секторах, таких как медицина, авиастроение и ракетная техника. Новый стальной сплав обещает стать востребованным среди отечественных и зарубежных производителей благодаря своим физико-механическим свойствам.
Уникальный состав и испытания: взгляд экспертов
Разработка проходила через множество этапов: исследовались параметры материала в различных состояниях с помощью современного термомеханического симулятора. Инновация заключалась в особом балансе между алюминием и марганцем, которые позволили уменьшить плотность и повысить лёгкость материала. Наличие кремния обеспечило гармоничный соотношение твердости и способности к деформациям, сохраняя стабильность структуры даже при экстремальных нагрузках.
Кандидат технических наук Александр Чурюмов отмечает: «Обогащение стали алюминием изменило принципы ее поведения. Прочность стала существенно выше, в то время как показатели пластичности остались на отличном уровне. Кроме того, удалось повысить сопротивляемость ударам и низким температурам — этот продукт энергетически более устойчив».
Достижения в свойствах и публикация в научном журнале Materials
Если ранее традиционные технологии позволяли достигать предел прочности не выше 800–900 МПа после стандартных методов обработки, то теперь легирование новыми элементами позволило значительно повысить этот показатель. После специальной процедуры нагрева при температуре 1050°C удалось устранить образование карбидов углерода, что значительно повысило однородность стали. Родившаяся в ходе экспериментов технология легла в основу статьи, опубликованной в одном из ведущих мировых научных журналов — Materials (Q2).
Важной особенностью прогрессивного материала стало использование легко доступных металлов. Алёна Казакова, автор и соразработчик проекта, подчёркивает: «Мы сфокусировались на заданиях снижения веса конструкций при сохранении высокой надежности, и результаты оказались выше, чем параметры популярных зарубежных сплавов для автопрома».
Перспективы внедрения: применение на транспорте и в машиностроении
Новый сплав, способный выдерживать большие нагрузки и обладающий высоким уровнем поглощения энергии удара, открывает широкие возможности для производства облегчённых силовых элементов, несущих конструкций и панелей кузова. Эти инновационные материалы уже заинтересовали предприятия, работающие в транспортной отрасли, поскольку позволяют не только снизить массу транспортных средств, но и увеличить срок их службы.
Реализация данной технологии в ближайшие годы может привести к ощутимому снижению затрат на производство и эксплуатации техники, а также укрепить позиции России на мировом рынке инновационных материалов. Ноу-хау, разработанные в НИТУ МИСИС под руководством Алевтины Черниковой при участии Александра Чурюмова и Алёны Казаковой, подчеркивают потенциал российского научного сообщества в сфере передовых материаловедения и инженерных решений.
