Черная металлургия: современное состояние и прогнозы на будущее
Технологии будущего

Сталь XXI века


В Окриджской Национальной лаборатории была разработана новая модифицированная литейная аустенитная нержавеющая сталь. Такая сталь лучше ведет себя при высоких температурах, более долговечна и устойчива к износу, чем обычная нержавеющая сталь. Создание стали, названной CF8C-Plus, было продиктовано потребностью в более надежных и долговечных дизельных двигателей для грузовиков. Однако сталь с подобными свойствами будет полезна и в других областях деятельности, например, для морских дизельных двигателей, промышленных газовых турбин, двигательных турбин, автомобильных газовых двигателей и других подобных устройств. Новая сталь устойчива к разрушениям от механической и термической усталости металла при температуре до 8500C. Сталь была разработана методом инженерии микроструктур. Это уникальный метод, разработанный в лаборатории на основе собранных в течение 20 лет данных о наномасштабной микроструктуре различных металлов и их сплавов.

«Стеклянная» сталь

Ученые изобрели новый, необычный тип стали, более похожий на стекло, чем на черный металл. Этот материал необычно прочен, а его разработчики надеются использовать его для создания медицинских имплантатов или более легких самолетов. Сталь такого типа отличается от других видов стали на молекулярном уровне. Если в обычных металлах атомы расположены в определенном кристаллическом порядке, то в аморфных твердых веществах, например, стекле, атомы размещаются хаотично. В данном виде стали они напоминают атомы в жидкости, за исключением того, что более или менее зафиксированы на месте. Металлы с такой хаотичной структурой, как правило, тверже и прочнее своих кристаллических собратьев, поэтому они очень привлекательны для инженеров.

Такая сталь может быть использована для изготовления промышленных станков, спортивного инвентаря типа теннисных ракеток и клюшек для гольфа. За счет своих особых свойств, она также может быть использована для производства ключевых деталей, которые наиболее подвержены износу.

Аморфную сталь изготавливали и раньше, но только в маленьких количествах. В этот раз ученые добились большей прочности и устойчивости металла, путем добавления определенной смеси различных металлов. Сталь состоит в основном из железа с небольшим количеством углерода, а в данном случае исследователи получили смесь железа с хромом, марганцем, молибденом, углеродом, бором и иттрием. У аморфной стали есть и еще одно привлекательное свойство – она притягивается к магниту только при очень низких температурах. Ученые ожидают, что такой немагнитящейся сталью заинтересуются военные.