Металлическое стекло

Специалисты Института пре­цизионных сплавов ЦНИИчермета занимаются разработкой спо­собов превращения металла в "металлическое стекло". Прин­цип получения металла со "стек­лообразной" структурой таков: заставить расплавленный металл затвердеть с так ой скоростью, чтобы не успела сформироваться кристаллическая решетка. Для этого струя расплавленного ме­талла через профильную форсун­ку "выстреливается" на холод­ную движущуюся поверхность.

Затвердевший металл расплю­щивается и сматывается сере­бристой лентой на катушку.

Структура "металлического стекла" предопределяет уникаль­ное свойство этого материала, названного аморфным прецизи­онным сплавом. В обычной стали уязвимым местом являются гра­ницы между зернами. Именно здесь  появляются тонкие тре­щины, развивается коррозия. По­скольку у нового материала нет кристаллической решетки, он в десятки раз прочнее традицион­ной стали, обладает повышенной устойчивостью к коррозии, лег­ко  поддается намагничиванию. Металлическое стекло незаме­нимо для изготовления прибо­ров, работающих в агрессивных средах, при низких температу­рах или высоких механических нагрузках.

В создании сплавов и марок сталей участвуют прежде всего электрометаллурги. Они ведут плавку в электропечах наиболее совершенным процессом из ныне с у ществующих для массового получения литой стали. Электро­печь емкостью 100 — 200 тонн обслуживают сталевар и один—два подручных. Возможность создать более высокие темпера­туры в электропечи (2500 — 3000°С) позволяет получать ста­ли и специальные сплавы с высо­ким содержанием тугоплавких легирующих элементов.

Большой интерес представ­ляет сплав никеля с титаном — нитинол. При проведении опы­тов с этим металлом было эамечено, что он обладает способ­ностью "запоминать". Нагревая нитинол, придавали ему опреде­ленную форму, затем охлаждали и сплющивали. Потом снова нагревали. И сплав принимал свою первоначальную форму, с высокой точностью повторяя все изгибы и закругления, получен­ные при первом нагреве.

Запоминающие сплавы — те­перь не сенсация, с ними работа­ют, изучают их новые свойства. Исследования показали, что вре­менные нагрузки, вызывающие в металле те или иные напряже­ния, после снятия их оставляют в металле какие-то "следы", и металл постепенно суммирует их. Оказалось, что наиболее легко металлы воспринимают и прочно "запоминают" нагрузки, "пере­несенные" ими при очень высо­кой температуре.

Попутно исследуются воз­можные сферы инженерного при­менения этого необычного свой­ства. Представьте конструкцию, которая способна собирать самое себя. Антенну для космической станции размером в десятки мет­ров можно упаковать, к примеру, в небольшой контейнер и до­ставить на орбиту. Достаточно затем прогреть багаж электри­ческим током или солнечными лучами, и начинается самосборка. С помощью охлаждения антенну можно снова упаковать.