Ученые ННГУ имени Н. И. Лобачевского разработали титановые сплавы с рекордной прочностью и коррозионной стойкостью для биомедицины, авиации и атомной энергетики. Полученные результаты опубликованы в журнале Metals, входящем в первый квартиль баз Scopus и Web of Science по направлению Metals and Alloys. Для разработки был использован метод высокоскоростного электроимпульсного («искрового») плазменного спекания.

Для разработки был использован метод высокоскоростного электроимпульсного («искрового») плазменного спекания. Это метод высокоскоростного нагрева порошков путем пропускания импульсов тока очень большой мощности при одновременном приложении давления. Благодаря ему нижегородским ученым удалось сформировать однородную высокоплотную структуру в трех видах титановых сплавов, применяемых в биомедицине (титан ВТ1–0), атомной энергетике (сплав ПТ-3В) и в авиации (сплав ВТ-6).

Традиционно задача повышения коррозионной стойкости решается путем сложного легирования титановых сплавов, например, металлами платиновой группы (рутений, палладий и другими), что приводит к резкому увеличению их стоимости.

Для повышения прочности титановые сплавы обычно подвергают большим деформациям, что позволяет сформировать в них очень малое – субмикронное – зерно. Такой подход часто неприменим для сплавов, работающих при высоких температурах.

Сплавы, полученные нижегородскими учеными, имеют рекордную прочность и твердость, а также очень высокую стойкость против электрохимической и горячей солевой коррозии. В частности, характеристики коррозионной стойкости сплавов в несколько раз превзошли характеристики промышленных сплавов, получаемых обычными методами.

Элементы конструкций, сделанные из таких сплавов, будут лучше подходить для работы в условиях воздействия агрессивных сред и повышенных нагрузок, а также иметь меньшую стоимость по сравнению с промышленными аналогами. Работы проводились в рамках гранта РНФ №19–73–00295.