В настоящем разделе
рассматриваются результаты приоритетных исследований по созданию
новых материалов, включающих стали и сплавы различных назначений:
жаропрочные, высокопрочные, интер-металлиды, нержавеющие стали, стали для
магистральных трубопроводов, конструкционный металл для атомной
энергетики и др. Значительное число работ посвящено сплавам с особыми
физическими свойствами. Если рассматривать конструкционные материалы,
то за период с 1996 по 2000 гг. в результате реализации Федеральной
подпрограммы «Новые материалы» прочность материалов в сопоставимых
единицах увеличилась в 1,5-2 раза, модули упругости - в 2-2,5 раза,
температура эксплуатации низкотемпературных материалов — в 1,5 раза, а
высокотемпературных - в 1,13 раза. (Данные Министерства
промышленности, науки и технологий РФ.)
Оборонный и аэрокосмический
комплексы являются одними из главных потребителей новых материалов и
в первую очередь конструкционных. Новые материалы позволяют увеличить
ресурс двигателей, повысить отношение тяги двигателей к их массе, снизить
расход топлива и, главное, обеспечить безопасность полетов. По мнению
акад. РАН И. Н. Фрид-ляндера, российские конструкционные материалы на
основе алюминиевых сплавов являются лучшими в мире по характеристикам
вязкого разрушения. Оригинальность решения заключается в том, что
допускается появление трещин при одном существенном ограничении.
Появившаяся трещина не должна приводить к разрушению конструкции. В
соответствии с этой концепцией на крыльях Боинга-747 может появиться
трещина длиной 400 мм, но при этом лайнер может выдерживать еще 1000
ч полета. Таким образом, если раньше шла борьба за прочность и
пластичность, то теперь добиваются вязкого разрушения.
В настоящее время повышение
свойств конструкционных сталей достигается главным образом не
легированием (возможности которого в значительной мере исчерпаны), а
новыми технологиями, в частности, повышением чистоты металла
микролегированием и модифицированием. Введение сотых и тысячных долей
процента В, Са, Се, La, Ti, Zr, V, Nb, связывающих примеси (С, Р, S, N) в
наночастицы, обеспечивает существенное повышение
свойств.
Комбинация методов порошковой
металлургии и механического легирования позволила получить новые типы
коррозионностойких сталей
