Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали метод, позволяющий повысить устойчивость мартенситностареющих сталей к образованию трещин, что имеет важное значение для аэрокосмической отрасли, ядерной энергетики и других критически важных сфер.
Эти стали отличаются уникальными свойствами благодаря мартенситной структуре, формирующейся в процессе термической обработки, включающей закалку и старение. Закалка осуществляется при температуре 800–950 градусов с последующим быстрым охлаждением, а старение — при 450–550 градусах.
В результате старения образуются наночастицы, повышающие прочностные характеристики стали, при этом размер этих частиц является ключевым фактором для трещиностойкости.
Исследование фокусировалось на российской стали 03Х11Н10М2Т (ЭП-678), применяемой в авиастроении и производстве турбин. Эксперименты показали, что при закалке при температуре 1200 градусов и крупнозернистой структуре скорость роста трещин уменьшается в три раза по сравнению с мелкозернистой сталью, закаленной при 920 градусах.
Также было установлено, что укрупнение зерен может значительно повысить устойчивость к разрушению, что противоречит общепринятому мнению о том, что мельчайшая структура всегда обеспечивает лучшую трещиностойкость.
Результаты исследования открывают новые горизонты для оптимизации термической обработки мартенситностареющих сталей, что особенно актуально для таких высоконагруженных отраслей, как аэрокосмическая, нефтегазовая и машиностроительная промышленность.
