يعمل علماء جامعة جنوب الأورال على الحصول على أنواع فولاذية مبتكرة خفيفة وقوية للغاية - باينيت. سيتم استخدام المواد الجديدة في صناعة الطيران ، والإنتاج الهندسي والدفاعي.
تطورات العلماء منشورة في مجلة فيزياء المعادن وعلم المعادن (قاعدة بيانات سكوبس و شبكة العلوم). مؤلفو المقال هم دكتورا في علوم الرياضيات الفيزيائية ، والبروفيسور جلال ميرزايف ، وطالب دراسات عليا في قسم علم البصريات بمعهد العلوم الطبيعية والدقيقة بجامعة جنوب الأورال الحكومية إيفان بولداشيف.
الفولاذ البلاستيكي عالي التحمل
الصلب عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون ، ولكن اعتمادًا على درجة حرارة تسخين الحديد ، يمكن الحصول على عدة أنواع من الهياكل الفولاذية. هذا يرجع إلى حقيقة أن الحديد في النطاق من 0 إلى 911 درجة مئوية يغير خصائصه بشكل جذري. لذلك ، هناك منطقة ذات درجة حرارة منخفضة ، حيث يتم الحصول على ، ومنطقة ذات درجة حرارة عالية ، حيث يتم الحصول على الأوستينيت. عند درجات حرارة أقل من 911 درجة مئوية ، يمر الأوستينيت في مرحلة أكثر مرونة ونعومة، والذي يحدث الفريت أثناء التبريد البطيء. في الإنتاج ، يتم استخدام هيكل الفريت بالقطع. ومع ذلك ، مع تبريد حاد للأوستينيت ، يتم تشكيل مرحلة أخرى صلبة للغاية - مارتنسيت.
« مارتنسيت هي مرحلة صلبة من الفولاذ ، لأنه مع التبريد السريع ، لا يوجد وقت للكربون لكي يبرز بالكامل في شكل كربيد و" يلتحم "في هيكلها. بالإضافة إلى ذلك ، مع هذا التبريد ، تظهر العديد من العيوب المجهرية - خلوع غير خطرة ، ولكنها صلبة من الفولاذ. مارتنسيت هوفي نفس الوقت الهيكل الصلب والهش. مهمتنا هي إنشاء الصلب الذي يحافظ على صلابتة عالية من المارتنسيت بحيث يكون لديه ليونة كافية ، قوة أكبر»،- يقول جلال ميرزاييف.
.jpg)
هيكل مرحلة الباينايت من الحديد Fe-Si-Mn-Cr-V تحت ماسح المجهر الإلكتروني
الصلب الجديد الذي تم إنشاؤه لصناعة واستخراج النفط
البينيت أصبح أساس بحث اليوم. هذا الهيكل الفولاذي ، على غرار المارتنسيت. يتم الحصول عليه عن طريق إضافة عناصر مثل النيكل والكروم والمنغنيز والسيليكون ، إلخ. مع الحفاظ على القوة المطلقة ، يختلف البينيت عن المارتنسيت في اللدونة العالية. ومع ذلك ، فإن اللدونة البينيت ليست محددة. حاليا ، يشارك علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية في إنتاج الباينايت الخالي من الكربيد ، مما سيزيد من قوة تأثيره ، لأن جزيئات الكربيد هي مراكز الضغط التي تحفز الدمار. جانب آخر مهم هو الحد من وقت إنتاج هذا الفولاذ.
من المهم أن نلاحظ أن الفولاذ الجديد سيصبح أقوى بنسبة 15-30 ٪. سيتم استخدامه في كل من صناعة الدفاع وفي الصناعة النفطية. الأنابيب المصنوعة من البينيت الخالي من الكربيد ، لن يكون لها فقط قوة تأثير عالية للغاية ، ولكن أيضًا متانة طويلة الأجل في مناخ القطب الشمالي. في المستقبل ، سيبحث العلماء عن التكوين الأمثل للصلب الجديد ، الذي تعتمد خواصه على المجالات التي سيتم استخدام المادة المنتجة فيها.