Ученые ПНИПУ разработали многоуровневую модель для эффективной обработки металла
Без этапа термомеханической обработки не обходится ни одно производство, задействующее металлы и сплавы. В зависимости от выбранного режима, приложенных нагрузок и температурно-скоростных условий испытаний, материалы с разными составами подвергаются деформации. В основе этого процесса лежит рекристаллизация: вслед за повышением температуры, меняется структура металла, а вместе с тем существенно перестраиваются его свойства. Понимание и конкретное описание деталей этой технологии позволит создавать более качественные изделия под конкретные задачи.
В фундаментальной научной статье пермских ученых, размещенной в международном журнале Materials, предлагается новая многоуровневая модель для детального описания процесса рекристаллизации. По словам ученых, она учитывает локальные взаимодействия между зернами и субзернами, а также позволяет оценить влияние объединения частей соседних субзерен на процесс обработки.
«Поведенное исследование актуально для широкого спектра конструкционных сплавов на основе алюминия, меди, магния, никеля и железа. Наша модель будет включена в состав созданного в лаборатории комплекса многоуровневых моделей материалов. Он позволяет проектировать функциональные материалы и детали, обладающие оптимальными для эксплуатации физико-механическими характеристиками», – отмечает Никита Кондратьев, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией многоуровневого моделирования конструкционных и функциональных материалов ПНИПУ.
Благодаря разработке высокотехнологичные промышленные предприятия смогут лучше оценивать структуру различных материалов перед их обработкой, а также создавать продукты с конкретными физико-механическими свойствами. Например, открытие может стать ключом к повышению прочности и пластичности металлов, их устойчивости к коррозии и прочим повреждениям.