Ученые из Белгорода придумали, как сделать нержавеющую сталь прочнее

Ученые придумали инновационный способ изготовления заготовок из немагнитной нержавеющей стали. Полученные с его помощью изделия отличаются высокими характеристиками прочности и пластичности. Использовать новую технологию можно в машиностроительной, энергетической, химической и других отраслях промышленности. Исследованиями занимались специалисты подведомственного Минобрнауки России Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ»).

Аустенитные стали — особый тип нержавеющей стали — обладают важным для промышленности сочетанием механических, физических и химических свойств: прочностью, пластичностью, жаропрочностью, магнитными свойствами и коррозионной стойкостью. Совершенствование существующих и создание новых методов получения и обработки заготовок из аустенитных сталей сегодня — одно из наиболее перспективных направлений материаловедения.

«Однако известные сегодня способы получения из этого материала заготовок отличает технологическая сложность, поэтому на выходе получается высокая стоимость продукции», — отмечает заведующий лабораторией объемных наноструктурных материалов НИУ «БелГУ» Геннадий Салищев.

По словам ученых, они первыми решились подвергнуть материал при ковке высокой деформации — до 90–95%. В результате получилась новая структура, которая при последующей низкотемпературной обработке дала неожиданно взаимоисключающие свойства стали: высокую прочность и пластичность. Кроме того, данный способ ковки достаточно просто реализовать в промышленных условиях.

На свою технологию ученые получили патент. В ее основе — закалка заготовок прутков из аустенитной стали, холодная пластическая деформация и последующая термическая обработка. Благодаря этому способу заготовки отличаются перспективным сочетанием высокой пластичности при сохранении низкой магнитной проницаемости и высокого уровня прочностных характеристик.

«Наблюдая за поведением материалов при больших степенях используемого способа деформации — радиальной ковки, мы обнаружили формирование градиентных структур, что является перспективным направлением микроструктурного дизайна для получения материалов с новым сочетанием механических и физических свойств. Наше изобретение позволит существенно расширить область использования немагнитной коррозионностойкой аустенитной стали. В частности, разработка может использоваться для создания высокопрочных немагнитных метизов — разных видов крепежных изделий — для машиностроительной, атомной, энергетической, химической и других отраслей промышленности», — отмечает старший научный сотрудник лаборатории объемных наноструктурных материалов Дмитрий Панов.

Ученые НИУ «БелГУ» продолжают исследования, в настоящее время изучается природа полученного эффекта — одновременное повышение прочности и пластичности при условии немагнитности материала.

Исследования прошли в рамках проекта Российского научного фонда.