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