圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院机械工程问题研究所的数学家们改进了不锈钢的抗冲击特性
来自圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院机械工程问题研究所的科学家们已经表明,应用气体动态冷喷涂和随后的激光处理不锈钢提高了其抗冲击性。该研究是在圣彼得堡国立大学“有前景的纳米结构材料的动力学和极端特性”实验室进行的,该实验室是在俄罗斯联邦科学和高等教育部巨型资助项目框架下建立的。
不锈钢广泛应用于燃气和化工行业,在喷气发动机和发电厂的建设,以及在生产液压机阀门,涡轮叶片,裂解厂的阀门,切割工具,弹簧,家居用品和骨科牙科。此外,它还用于工程和建筑,食品工业,以及楼梯,围栏和栏杆的制造。该材料用于在高温或腐蚀性条件下需要显著牢固的地方。
研究结果发表在俄罗斯物理学(Russian Physics Journal)杂志上。
在这方面,钢最重要的特性之一是其抗冲击性,即在各种环境影响的影响下保持性能的能力。尽管这种金属可以承受显着的机械负载而不会破裂,但其资源有限,并且在极端温度或高速负载下性能会降低。
圣彼得堡国立大学“有前景的纳米结构材料的动力学和极端特性”实验室于2022年在俄罗斯联邦政府巨型资助项目框架下成立。其负责人是哈尔滨工业大学材料科学系教授、力学与机械工程专家李保强。
圣彼得堡大学和俄罗斯科学院机械工程问题研究所的物理学家们已经找到了一种通过组合金属加工来增加不锈钢强度的方法。
“我们已经证明了材料联合加工的前景,即同时应用气体动态涂层方法及其激光加工。 正如我们的实验所表明的那样,这种处理略微增加了钢的剪切强度,即材料抵抗碎片形成的能力。该方法可以被认为是有希望的,因为即使是抗冲击性的轻微增加也可以改善特性”,该研究的作者,圣彼得堡国立大学(弹性理论教研室)及俄罗斯科学院机械工程问题研究所首席研究员斯威特兰娜·阿特洛什科说道。
实验室的研究结果“有前景的纳米结构材料的动力学和极端特性”将有助于发展新开发的纳米结构材料领域的基本力学,形成创造具有特定机械性能的新材料的原则的基础,以及它们在极端热机械载荷下的操作,为在极端条件下评估结构和医疗材料强度性能的标准和规范奠定基础,优化工艺流程,确定这些材料的目标变形和破坏的最佳模式。
根据科学家的说法,气体动态冷喷涂使得获得具有高附着力的耐用金属层成为可能,即与钢的粘合。该方法使得能够创建对应于起始材料组成的涂层并保持基底材料不变。通过这样的组合处理,获得足够厚度、高粘合强度和给定组合物的涂层。
此外,由于大量所谓的“双晶”,这增加了不锈钢的剪切强度。双晶是冲击载荷的塑性变形机制. 正如我校的这位科学家所指出,对钢涂层表面层的激光处理一方面导致这种双晶尺寸的增加,另一方面导致其数量的减少。这提高了冲击速度,从而提高了钢的硬度,这在许多领域中都是有用的。
圣彼得堡国立大学是俄罗斯的第一所大学,成立于1724年1月28日(2月8日),当时彼得大帝颁布了建立大学和俄罗斯科学院的法令。如今,圣彼得堡国立大学是世界一流的科学、教育和文化中心。2024年,圣彼得堡大学迎来300周年校庆。
周年校庆的活动计划在圣彼得堡国立大学300周年校庆活动组委会会议上得到批准,该会议由副总理德米特里·车尔尼申科举主持。校庆活动中还包括以圣彼得堡国立大学为小行星命名以示纪念,发行有特殊设计的银行卡,为俄航的飞机作特殊标志等等。为了纪念圣彼得堡国立大学建校300周年,邮政发行了一枚邮票,上面描绘了十二学院建筑和谢·谢·乌瓦洛夫伯爵的纪念雕像。
根据圣彼得堡市市长亚历山大·贝格洛夫的决定,2024年在北方首都被宣布为圣彼得堡大学年。在我校成立300周年的那一天,海神柱子上点燃了火炬。宫殿桥装饰着我校的旗帜,公共交通上也有它的标识。圣彼得堡国立大学建筑将出现在城市的新旅游地图上,而在学校建筑附近是相关主题和历史材料。2024年5月,我校将参加城市日的庆祝活动,而著名的毕业生节日“红帆船”将献给圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院周年活动。除此之外,我校还推出了致力于即将到来的校庆的网站,上面有关于杰出校友、科学成就以及校庆细节的信息。