Ученые из Сибирского физико-технического института при Томском государственном университете создали новый сплав для использования в Арктике. Изобретение работает в диапазоне от -70 до +100°С и при этом способно восстанавливать деформированные элементы. По словам ученых, новый сплав способен восстанавливать до 12% деформации после механического воздействия до исходных параметров. Он состоит из трехкомпонентных монокристаллов из кобальта, никеля и алюминия CoNiAl, подвергнутых специальной термомеханической обработке. Как сообщила старший научный сотрудник лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ Анна Ефтифеева, сегодня сплав прошел первые испытания, но они еще далеки от завершения. Только после 1000-кратного механического воздействия ученые смогут дать рекомендации по применению новой разработки.

Предполагается, что новый сплав будут использовать в приборах, которые будут подвергаться экстремальным температурным нагрузкам.

По её словам, это позволит избавиться от сложных конструкций, которые применяют сегодня для компенсации ударной нагрузки и продлить работу приборов при многократных циклах срабатывания, а также избежать аварийных ситуаций. Одним из возможных вариантов эффективного применения сплава является производство из него датчиков для системы пожаротушения. При возникновении возгорания он изменит свои размеры и запустит экстренную систему на борту судна, а потом вернется в свое исходное состояние, как только температура спадет.

Российские разработки морозоустойчивых сплавов являются одними из передовых в мире, а в некоторых областях и вовсе лучшими на планете. Как отмечает доктор технических наук, профессор Алексей Орыщенко, возглавляющий «Курчатовский институт», Россия является мировым лидером по разработке и производству хладостойких сплавов. Их история начинается в прошлом — еще с самых первых ледоколов советские материаловеды разрабатывали новые, особо прочные и хладостойкие типы стали. Так, при строительстве корпусов ледоколов с 1959 по 1990 годы применяли высокопрочную сталь марок АК-27 и АК-28, а для обшивки ледового пояса ледокола «50 лет Победы» использовали двухслойную планкированную сталь АБ1П. Их ключевое преимущество было в устойчивости к давлению. Сталь АК-27 выдерживает давление в 510 МПа (36,9 тонн на квадратный дюйм поверхности), а сталь АК-28 – 600 МПа (43,5 тонн на квадратный дюйм). В тот же период начали применять и хладостойкие стали. Ледоколы «Арктика», «Таймыр» и «Вайгач» обшили сталью АБ1-Ш, которая выдерживала до -60°С.

На рубеже веков активное освоение Арктики, в том числе арктического шельфа, вновь поставило перед российскими учеными сложную задачу. Имеющиеся в распоряжении отечественные сплавы не удовлетворяли требованиям при строительстве морских буровых платформ точно также, как и их западные аналоги. Судостроительные стали по ГОСТ 5521-93 просто не подходили для использования, так что пришлось разрабатывать новое поколение хладостойких сплавов, причем бережливое и автоматизированное. Российской промышленности требовалось много высокотехнологичного и качественного материала. В итоге получились стали категорий D,E и F и разработан новый ГОСТ Р 52927-2008.

Впрочем, это далеко не конец. Сегодня в России разрабатывают новые типы хладостойких сплавов Arc, которые должны обладать гарантированной работоспособностью без ограничения по температурам. Их можно применять в любых конструкциях в условиях арктического холода, будь то морозоустойчивый корабль, плавучий энергоблок или морская платформа. Сегодня из них строят новые ледоколы «Арктика», «Сибирь» и «Урал», дизель-электрический ледокол проекта Aker ARC 130 А и многофункциональный дизель-электрический ледокол «Виктор Черномырдин». Авторами данной разработки выступают НИЦ «Курчатовский институт» и ЦНИИ КМ «Прометей». Помимо разработки рецепта сталей, инженеры и ученые занимаются оптимизацией технологий производства, которые должны повысить производительность и снизить стоимость материалов.