Сталь прочнее стали

СТАЛЬ ПРОЧНЕЕ СТАЛИ

]

ТЕХНИКА

Новинки

Материалы рубрики подготовили Денис БОРОВИЦКИЙ, Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ

СТАЛЬ ПРОЧНЕЕ СТАЛИ

«Прочный, как сталь», «тверже стали» — до сих пор такие определения служат как бы точкой отсчета при сравнении разных материалов.

Посмотрите на срез образца легированной стали под микроскопом и вы убедитесь, что представление об этом материале как об однородном аморфном веществе обманчиво. На самом деле его структура поликристаллическая, образована плотно упакованными зернами. Но что это за продолговатые включения на их границах? Оказывается, включения углерода — именно они ослабляют связь между «частицами», делая границы зерен линиями излома при чрезмерных нагрузках.

Вот если бы удалось распределить углерод равномерно по всему металлу да сделать его частицы круглыми... Как выяснили ученые, это вполне реально. Надо «лишь» поместить тигель с шестью тоннами подогреваемого электрической дугой расплава в барокамеру, наполненную смесью аргона и азота при давлении около 40 атм, и добавить порошок нитрида кремния. Тогда углерод перейдет в форму карбонитридов, покинет границы зерен и это придаст сплаву невиданную ранее прочность.

«По секрету» сообщаем состав нового сплава: углерод — 0,31%, азот — 0,38%, кремний — 0,55%, хром — 15,2%, молибден — 1,02%. Что касается хрома, он нужен для повышения коррозионной стойкости «Кронидура», превосходящей обычную сталь почти в 100 раз. Прочность на разрыв выше, чем у традиционной подшипниковой стали, в 3–15 раз (в зависимости от направления растягивающего усилия), устойчивость к знакопеременным изгибающим нагрузкам — вдвое.

Где же найдет применение эта, пока еще весьма дорогая сталь, созданная учеными из Бохумского унивеситета? Фирме «Кугельфишер» из Швайнфурта удалось изготовить из нее прецизионные шарикоподшипники, выдерживающие скорость вращения до... 550 000 об/мин. В автомобильном двигателе таких скоростей пока нет, но, к примеру, турбина для наддува мотора «Смарта» уже раскручивается до 240 000 об/мин, так что новый подшипник с кронидуровыми кольцами и керамическими шариками придется здесь как нельзя кстати.

Заинтересовался новым сплавом и «Бош», приблизившись к границе возможностей традиционных сталей в своей насос-форсунке, работающей при давлении около 2000 атм. Если же конструкторы г-на Пиеха потребуют добавить еще 500 (а такие намерения у них есть), то без «Кронидура» ему не обойтись, потому что уже при 2050 атм наблюдается ослабление связи зерен в металле.

Как видите, у полученного сплава неплохие перспективы и, кстати, весьма престижное настоящее. Подшипники из «Кронидура» уже вовсю трудятся в двигателях «Боинга-777», топливных насосах «Шаттла», узле несущего ротора вертолетов «Сикорский» и в... турбинках современных бормашин.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии