Однако австралийские инженеры, вероятнее всего, решили эту проблему, создав микроструктуры из алюминиевого сплава, которые могут самостоятельно «лечить» себя. В отчете исследователей говорится, что срок службы высокопрочных сплавов увеличился в 25 раз, сообщает научный журнал Nature Communications.
Команда под руководством Кристофера Хатчинсона из Университета Монаша (Monash University) подтвердила, что низкая устойчивость сплавов к изгибающим и компрессионным нагрузкам зависит от слабых участков на границах микрозерен при кристаллизации сплавов. 80% всех отказов технических сплавов происходит из-за «усталости» в условиях переменных нагрузок. Для наглядности он предложил использовать металлическую скрепку – если согнуть и разогнуть ее несколько раз, то она сломается в месте сгиба.
Этот «сбой металла» происходит поэтапно. Сначала накапливаются микроповреждения в виде нарушения пластичности в слабых звеньях материала, затем появляются мелкие трещины. Это вызывает растущую большую трещину и в итоге приводит к окончательному разрушению.
Чтобы справиться с опасным явлением команда исследователей разработала метод, при котором формируется микроструктура сплава, имеющая низкую начальную статическую прочность. Затем металл подвергается «тренировкам» с нарастающими нагрузками. В результате такого «обучения» алюминиевый сплав приобретает способность «самолечения», становится намного устойчивее в условиях изгибающих и сдавливающих напряжений.
Ученые утверждают, что подобный подход может быть применим и к другим металлам и сплавам, не только на основе алюминия.
