МОТОГОНКИ.РУ, 1 июля 2026 - Эксперименты показали, что получаемый в результате нового метода сплав втрое прочнее алюминия и в двое прочнее стали.
Вводное слово профессора Марка Лавина гласит, что с уменьшением размера зерен до менее 100 нанометров может привести к упрочнению металлов и сплавов. Свойства могут продолжать улучшаться по мере уменьшения размера зерен до 10 нанометров, но методы получения таких сплавов не масштабируемы. Доктора Чжан и др . начали с высокоэнтропийного сплава, содержащего равные атомные количества гафния, ниобия, тантала, титана и циркония. В результате фазового разделения, вызванного деформацией, с последующими необычными структурными преобразованиями, сплав образует периодические расположения нанокристаллов с объемно-центрированной кубической (ОЦК), гранецентрированной кубической (ГЦК) и гексагональной плотноупакованной (ГПУ) структурами различного состава. Эта «когерентная» трехфазная микроструктура приводит к улучшению механических свойств, включая предел текучести при сжатии, превышающий два гигапаскаля.
В чем суть изобретения?
Команда инженеров из Австралии научилась "варить" металлические сплавы со строго заданной, идеальной атомной структурой, которую можно менять по желанию.
Традиционный подход в создании сплавов заключается в полном плавлении составляющих при высоких температурах и создании единого расплава, который, впрочем, может иметь дефекты в процессе кристаллизации.
Университет Монаша: как сделать супер сплав с идеальной атомной структурой
Производственный процесс, предложенный австралийцами, заключается в низкотемпературном плавлении под давлением. Для экспериментов был взят сплав титана, гафния, тантала и циркония, который соединялся при медленном трехфазном термическом цикле. Атомы удалось выстроить организованно, а не хаотично, как бывает при "быстром" литье.
Авторы изобретения уверены, что таким образом можно производить сплавы из самых разных металлов, «под задачу».
Таким образом, как предполагают изобретатели, подобный подход можно использовать для создания небольших деталей. Раньше, чтобы получить достаточно прочную и более однородную атомную структуру в сплаве, на производстве приходилось создавать крупногабаритные болванки, а затем создавать из них детали путем сложной механической обработки.
Практическое применение
3D-печать помогает десятикратно ускорить производство прототипных деталей, однако, используемые при этом сплавы имеют чрезвычайную хрупкость (на уровне силумина или хуже). Для производства «масштабной модели» это отлично подходит, но для эксплуатации — нет.
С точки зрения производства деталей шасси мотоциклов, новый подход к готовому производству деталей с идеальной атомной структурой стал бы идеальным решением. Требуется создание таких элементов, как блоки рам и маятников, которые сегодня имеют очень сложную структуру с целью задания определенного уровня жесткости конструкции, а также облегчения детали. Отливка массивных траверс, элементов тормозной системы (суппортов), даже колесных дисков. Метод производства отливкой детали более дешевый и массовый, но детали гарантированно будут тяжелее аналогов, созданных методом обработки.
Два момента могут перечеркнуть все плюсы
Технология из Австралии предполагает медленный процесс производства исходных компонентов (сплавов), тогда как в массовом производстве требуется стабильная и быстрая система.
Время = деньги. Стоимость производства также является определяющим для крупнейших фабрик.
Подойдет ли идея из Университета Монаша мировым гигантам?
Если да, то шасси мотоциклов, использующих алюминиевые детали, через 5-10 лет могут стать легче, как минимум, вдвое.
