Жаропрочные ванадиевые сплавы применяют для изготовления активных зон ядерных реакторов и реакторов космического назначения. Из них же предполагается изготовить стенки отечественного демонстрационного термоядерного реактора. Эти сплавы должны выдерживать нагрев до 800—900оС и сохранять высокую прочность и пластичность как при высокой, так и при комнатной температурах.

Специалисты из ВНИИ неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара создали технологию, которая позволяет получать сплавы системы V-Ti-Cr с пределом текучести 340—420 МПа при температурах 800—9000С. Это на 30% больше, чем у аналогичных американских сплавов и на 80% — чем у японских.

Причем пластичность при комнатной температуре оказывается не хуже, чем у лучших японских сплавов. Чтобы добиться таких результатов, ученые на суперкомпьютере Томского госуниверситета СКИФ Cyberia смоделировали поведения разных уровней структуры сплава при деформации и подобрали такие режимы термомеханической обработки, которые обеспечивают мелкозернистую структуру, стабильную при высоких температурах.

Дополнительно упрочнить сплав ученые сумели с помощью добавок иттрия: при термической обработке он образовывал дисперсные наночастицы, равномерно распределенные по материалу.

Исследователи изготовили образцы нового сплава в виде пластин, прутков и трубных заготовок диаметром 20 мм, на которых провели испытания. В результате получены два ноу-хау обработки ванадиевых сплавов и сформулированы технические требование для технического задания на опытно-технологическую разработку.