Российские учёные научились просчитывать повреждения титановых сплавов

Титан и его сплавы являются важными материалами для различных отраслей промышленности, используемыми в производстве множества предметов, от медицинских протезов до солнечных батарей. Несмотря на свою прочность, титан также подвержен разрушению. Для прогнозирования повреждений в титановых деталях часто используют «классические» критерии разрушения, которые не учитывают внутреннюю структуру материала.

Учёные из Пермского Политеха провели исследование сплава Ti-6Al, обладающего особым кристаллическим строением. Это строение образует разные свойства в разных направлениях. Хотя сплав Ti-6Al обладает высокой прочностью, он чувствителен к пластическим деформациям, вызванным скольжением дислокаций внутри кристаллической решётки. Дислокации представляют собой дефекты в решётке, и их перемещение может вызвать разрушение материала.

Учёные выявили, что повреждения возникают при несовершенном соединении «жёстких» и «мягких» зёрен в материале. Математическая модель разрушения позволяет прогнозировать возникновение трещин в титановых сплавах, основываясь на внутренней структуре материала. Эти результаты могут быть полезны во многих отраслях, где используется титан и его сплавы, включая медицину, военную промышленность, авиацию и другие.