Пермские механики рассчитали суперсталь
В настоящее время при создании стали не учитываются изменения структуры материала в процессе обработки, поскольку эти сведения возможно получить только по итогам испытания готовых образцов. Но российские учёные намерены использовать новую физико-математическую модель, которая позволит сэкономить на проведении экспериментов.
«Если мы нагреем стальной клинок и очень медленно его охладим, оставив в печи, то получится изделие из мягкого материала, который легко меняет форму. Но если заготовку резко охладить в воде, то она станет жестким, прочным предметом. Этот процесс называют фазовым превращением. Оно происходит в сплавах при определенных термомеханических воздействиях и меняет их изначальные свойства. Наша модель позволит определить режимы обработки, чтобы получить изделие с нужными свойствами», – пояснил руководитель проекта, доцент кафедры «Математическое моделирование систем и процессов» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук Никита Кондратьев.
Модель базируется на информации о физических механизмах формирования микроструктуры материалов и её эволюции, что позволяет рассчитывать изменение свойств сплавов и получать «улучшенные» сплавы. В модели учитываются свойственные множеству сплавов механизмы, а кроме того авторы работы, результаты которой опубликованы в журнале Frattura ed Integrità Strutturale, заявляют о возможности адаптировать модель под конкретные материалы и методы их обработки.
Практической областью применения новой физико-математической модели в Пермском политехе видят предприятия, в которых используются процессы термомеханической обработки — например, предприятия машиностроения и аэрокосмической промышленности.