Рецепт металлического пластилина

Образцы микрокристаллического алюминиевого сплава (Al-Mg-Li) после испытаний на сверхпластичность. Удлинение составляет 1900%
Образцы микрокристаллического алюминиевого сплава (Al-Mg-Li) после испытаний на сверхпластичность. Удлинение составляет 1900%

Явление сверхпластичности состоит в способности поликристаллических материалов при растяжении обнаруживать очень большие удлинения — на сотни и тысячи процентов. Возникновение сверхпластичности обусловлено особым механизмом деформации, проявляющимся в мелкозернистых материалах при повышенных температурах, — зернограничным проскальзыванием (ЗГП). При этом деформация осуществляется не как обычно (за счет движения дислокаций), а путем смещения зерен друг относительно друга вдоль своих границ. Чем мельче зерно, тем выше оптимальная скорость деформации.

Бум в исследовании сверхпластичности начался в 1963 году в США. К концу 1970-х Штаты уже широко применяли технологию сверхпластической формовки, в первую очередь в авиастроении. (Из обзора начала 1980-х: «При изготовлении хвостовой части истребителя F-16 до применения сверхпластической деформации и диффузионной сварки использовалось 1400 деталей, после — 72 детали».) А в конце 1990-х американская компания Superform продемонстрировала, что в режиме сверхпластической формовки из листа обычного алюминиевого сплава можно изготовить кузов автомобиля «Феррари» за одну операцию. Процесс продолжался 16 часов.

В Советском Союзе сверхпластичностью всерьез заинтересовались в 1980-е годы. Однако широкого применения в промышленности технология сверхпластичности в нашей стране так и не получила. Одна из причин ее непопулярности состояла в том, что процесс сверхпластической деформации обычных сплавов шел очень медленно.

Появление в начале 1990-х субмикрокристаллических материалов с размером зерна порядка 100 нм, полученных методом равноканального углового прессования (РКУП), открыло для сверхпластичности новые горизонты. В субмикрокристаллических материалах оказалась достижимой высокоскоростная сверхпластичность. Теперь описанный выше процесс изготовления кузова «Феррари» занял бы всего несколько секунд. Японцы даже заговорили о новой парадигме развития машиностроения, исключающей многие традиционные технологические операции — сварку, резку и так далее.

Статьи по теме:
Спецвыпуск

Риски разделим на всех

ЕАЭС сталкивается с трудностями при попытках гармонизации даже отдельных секторов финансового рынка

Экономика и финансы

Хороший старт, а что на финише?

Рынок онлайн-займов «до зарплаты» становится драйвером развития финансовых технологий. Однако неопределенность намерений регулятора ставит его развитие под вопрос

Казахстанский бизнес

Летная частота

На стагнирующий рынок авиаперевозок выходят новые компании

Тема недели

Под антикоррупционным флагом

С приближением транзита власти отличить антикоррупционную кампанию от столкновения политических группировок становится труднее