Космонавты на МКС помогают созданию новых сплавов для промышленности
Российские космонавты на Международной космической станции проводят научный эксперимент «Перитектика» по исследованию многокомпонентных перитектических расплавов на основе железа, которые широко применяются в промышленности в качестве конструкционных и магнитных материалов.
Его постановщик — Удмуртский государственный университет (город Ижевск).
В ходе эксперимента на научной аппаратуре MSL-EML (печь для электромагнитной левитационной плавки и кристаллизации в переменном электромагнитном поле), расположенной в европейском модуле Columbus американского сегмента МКС, выполняется высокоскоростная кристаллизация перитектических сплавов в условиях электромагнитного перемешивания. Иными словами, образцы сплавов, помещенные в переменное электромагнитное поле, последовательно и контролируемо нагревают, выдерживают при температуре перегрева и охлаждают для последующей кристаллизации.
Перитектические сплавы относятся к одним из наиболее широко использующихся материалов в промышленном производстве.
В эксперименте «Перитектика» изучаются многокомпонентные перитектические сплавы на основе железа Fe-Cr-Ni, Fe-Co, Fe-B и Nd-Fe-B с легирующими добавками хрома, никеля, неодимия и бора, которые применяются для изготовления конструкционных и магнитных материалов. В 2022 году учеными был добавлен новый объект исследования — титановый сплав Ti50Al50, относящийся к гамма-сплавам. Данный материал принадлежит к жаропрочным и жаростойким сплавам, имеющим важное практическое применение в авиа- и двигателестроении. Обработка этого сплава проводится только либо методом литья под давлением, либо методом направленной кристаллизации с низкой скоростью охлаждения. Такие условия обеспечивают формирование прочных лопаток для турбинных и газотурбинных двигателей, эксплуатирующихся при высоких температурах и вибрациях.
Полученные в ходе эксперимента «Перитектика» научно-технические результаты могут быть использованы в области материаловедения, транспортного машиностроения, электронной промышленности и металлургии для совершенствования технологических процессов в литейных и аддитивных производствах, а также для разработки сверхтвердых покрытий со сверхнизким коэффициентом трения на основе сплавов железа, которые применимы в российском машиностроении. Это расширит спектр новых материалов с прогнозируемыми магнитными и электрическими свойствами при сохранении экономически обоснованной стоимости их производства.
