В ПНИПУ создали модель для оптимизации термомеханической обработки материалов

Термомеханическая обработка металлов и сплавов — важный этап производства прочных деталей для промышленности. 

Ключевым процессом при этом является рекристаллизация, которая меняет свойства материала. Пермские учёные разработали модель для детального описания этого процесса. Это позволяет лучше понять закономерности формирования структуры материала и определять оптимальные режимы его обработки.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Materials, выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках национального проекта «Наука и университеты».

Разработка материалов с улучшенными физико-механическими свойствами — одно из главных направлений развития высокотехнологичных отраслей промышленности. Для этого создаются различные режимы термомеханической обработки металлов и сплавов.

При такой обработке материал деформируется по-разному в зависимости от нагрузок, температуры, скорости испытания и состава материала.

Рекристаллизация — один из важных механизмов термомеханической обработки. Её роль возрастает с повышением температуры. Это может значительно изменить структуру материала: одни зёрна растут за счёт других, более дефектных.

Учёные Пермского Политеха разработали модель, которая учитывает взаимодействия между частицами материала и позволяет оценить влияние этих взаимодействий на рекристаллизацию. Это помогает точнее прогнозировать изменение структуры и свойств материала после термомеханической обработки.

Исследование актуально для широкого спектра сплавов на основе алюминия, меди, магния, никеля и железа.

Модель будет включена в комплекс многоуровневых моделей материалов, созданный в лаборатории. С его помощью можно проектировать материалы и детали с оптимальными физико-механическими характеристиками, — говорит Никита Кондратьев, заведующий лабораторией моделирования материалов ПНИПУ.

Иллюстрация: нейросеть

03.10.2024