ИННОВАЦИИ: Совершенная сталь
Наша цивилизация по-прежнему живет в железном веке, ведь очень многое в ней держится на стали. Однако этот материал несовершенен: нержавеющая сталь, как правило, не отличается особой прочностью, а высокопрочная - плохо сопротивляется действию воды. Нарушить эту закономерность сложно, ведь причина - в самой технологии. Древние люди делали свои первые ножи и мечи из чистого и потому довольно мягкого метеоритного железа. Но однажды некто по рассеянности или благодаря гениальному озарению положил меч на раскаленные угли и выяснил, что тот стал замечательно твердым. Дело в том, что углерод из угля проник в мягкое железо и превратил его в жесткую сталь. Но этот же углерод в конечном счете и способствует тому, что сталь ржавеет. Вот если бы его удалось заменить чем-то другим! Собственно говоря, замену углероду ученые придумали давно - это азот, основное вещество атмосферы нашей планеты. Но как "загнать" его в железо? Над этой задачей металловеды бьются уже почти полвека. По существу, речь идет о материале нового тысячелетия.
Возможно, эту задачу удалось решить металлургам из московского Института металлургии и материаловедения им. Байкова РАН совместно с коллегами из питерского ЦНИИ КМ "Прометей". При плавке стали они добавили туда вещества, содержащие азот, и тот остался в материале после затвердения. Причем в большом количестве - 0,25 - 0,45%. Это столько же, сколько обычно бывает углерода.
Чтобы обеспечить высокую растворимость азота в стали и придать ей устойчивость к коррозии (да еще и под нагрузкой), в нее добавляют молибден, ванадий, ниобий, хром, никель и марганец. Такая азотистая сталь не склонна к коррозионному растрескиванию под напряжением, а механические свойства зоны термического влияния (проще говоря, швы у сварных конструкций) по прочности и стойкости не хуже основного металла даже при температуре минус 40 градусов.
В высокой работоспособности новой стали и сварных изделий из нее исследователи убедились, испытав ее в водах Черного и Японского морей. Оказалось, что она действительно прекрасно выдерживает длительную нагрузку в морской воде.
По мнению создателей, новую сталь можно использовать в химическом, нефтяном и энергетическом машиностроении для оборудования, работающего при повышенных нагрузках в агрессивных средах, причем в самом широком температурном диапазоне. Разумеется, особенно важна такая сталь и для судостроения.
Есть у этой стали и уникальное свойство - немагнитность. Оно пригодится при создании корпусов трансформаторов, высоковольтных выключателей и прочих деталей, которые не должны намагничиваться.