Ученые из российских и украинских вузов создали и изучили свойства сплава из кобальта, хрома, железа, никеля и марганца, не теряющего прочность и гибкость даже при сверхнизких температурах. Отчет об исследовании опубликован в Journal of Alloys and Compounds, популярно об открытии рассказывает РИА Новости.

Высокоэнтропийными называют сплавы, которые содержат не менее 5 элементов, причём количество каждого из них не должно превышать 35 ат % и не должно быть меньше 5 ат. %. Они выделены в особую группу, так как процессы структуро- и фазообразования в них, а также диффузионная подвижность атомов, механизм формирования механических свойств и термическая стабильность существенно отличаются от аналогичных процессов в традиционных сплавах. Исследования в области высокоэтнтропийных сплавов начались несколько лет назад, но уже известны сплавы, которые по твердости, жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости, износостойкости и термостабильности могут конкурировать с лучшими традиционными сплавами специального назначения.

«В настоящее время ученые по всему миру проявляют значительный интерес к так называемым высокоэнтропийным сплавам. Они состоят из 4-5 и более компонентов, содержащихся в приблизительно равных пропорциях, в противовес обычным металлическим сплавам, которые основаны на одном элементе»,— цитируются в сообщении слова одного из авторов исследования, Никиты  Степанова (Белгородский государственный университет).

Ученые из БГУ и Харьковского физико-технического института работали с одним из самых перспективных высокоэнтропийных сплавов  - сплава из равных долей кобальта, хрома, железа, никеля и марганца (CoCrFeNiMn). По словам ученых, это соединение является очень пластичным и тягучим даже при сверхнизких температурах, при которых «обычные» металлы становятся чрезвычайно хрупкими и ломкими Но оно легко деформируется даже при приложении небольшой силы.

Как выяснили ученые, этот сплав можно сделать прочным, добавив к нему один процент углерода и обработав его особым образом. Такое решение, по словам Степанова, привело к удвоению механической прочности сплава и при этом почти не повлияло на его пластичность.

Как полагают авторы исследования, подобные сплавы могут заинтересовать производителей ракетных двигателей, автомобилей, атомную промышленность и медиков.

«Наверное, на данный момент говорить о конкретном практическом применении высокоэнтропийных сплавов несколько преждевременно – мы еще не до конца понимаем их свойства, требуется оценка экономической обоснованности их применения, возможности организации производства конкретных деталей или механизмов из этих сплавов. Но прогресс в данной области идет очень быстро, новые интереснейшие результаты появляются практически каждый день. Это заставляет с оптимизмом смотреть в будущее, — цитируются в сообщении слова Степанова.

Исследование было поддержано Российским научным фондом.