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

Бремя управлять деньгами

Замедление экономики разводит все дальше банки и реальный сектор

Бизнес и финансы

Номер с дворецким

Карта столичных гостиниц пополнилась новым объектом

Тема недели

От чуда на Хангане — к чуду на Ишиме

Как корейский опыт повышения производительности может пригодиться Казахстану?

Тема недели

Доктор Производительность

Рост производительности труда — главная цель, вокруг которой можно было бы построить программу роста национальной экономики