Стальные сокровища: разработки на основе стали, которые поражают
В XXI веке броня становится все тоньше. Но даже самые современные пуленепробиваемые жилеты весят несколько килограммов. Как варят самую современную броню? И какие изобретения укроют нас под стальной защитой? Рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Как появился легендарный Т-34 – самый массовый танк в мире
Сражение под Москвой. К победе рвутся легендарные Т-34. Но в программе показали не съемки фильма о войне, а самый зрелищный этап Армейских международных игр – танковый биатлон. Героическая боевая машина уже 85 лет в строю, но сдавать позиции и не думает.
Легкая и маневренная "тридцатьчетверка" и сегодня готова потягаться с современными братьями по броне.
Единственным слабым местом была башня танка – ее пробивали чаще всего.
Но инженер Андрей Завьялов предложил новый сплав и технологию сборки:
- Башни больше не клепали, а послойно сваривали.Эта литьевая броня толщиной 45 миллиметров сделала советский танк произведением военного искусства. Химический состав стальных доспехов до сих под грифом "секретно".
С тех пор 80 лет ученые и металлурги закаляли сталь: искали рецепты особой прочности и пластичности. Они пригодились в мирном строительстве городов, мостов, железных дорог и космодромов.
Новые разработки на основе стали
Как российские ученые создали надежную защиту от пуль и осколков
В XXI веке броня становится все тоньше. Но даже самые современные пуленепробиваемые жилеты не каждый вынесет на своих плечах. Как создать не только самую прочную, но и самую легкую защиту?
"Исходный материал, который используется в бронежилетах, – это металлическая пластина весом один килограмм 600 граммов, толщиной 8 миллиметров. Но так как этих пластин в бронежилете очень много, то сам бронежилет очень тяжелый", – отметил кандидат технических наук, заведующий кафедрой материаловедения, сварочных и аддитивных технологий Иркутского национального исследовательского политехнического университета Андрей Балановский в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.
Иркутские ученые осознали всю тяжесть задачи и создали легкий сверхпрочный материал на основе стали. Сначала тестировали углепластик, потом титан, но результатами остались недовольны. Уж очень хотелось не только уменьшить вес пластин, но и обеспечить самую надежную защиту от пуль и осколков.
Наконец, взяли стальную проволоку особого химического состава. А потом роботизированная рука, как 3D-принтер, слой за слоем нарастила из проволоки тонкую сверхпрочную пластину.
Такие пластины успешно прошли тесты на военном полигоне – по ним стреляли из автомата Калашникова. Материал доказал свою баллистическую стойкость.
"Данный материал превосходит традиционные аналоги по весу на 15% и по прочности на 50–60%", – подчеркнул кандидат технических наук, заведующий кафедрой материаловедения, сварочных и аддитивных технологий Иркутского национального исследовательского политехнического университета Андрей Балановский в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.
Огнестойкий сплав для строительства
А следующий вид стали сможет спасти тысячи жизней. И речь уже не о прочных бронежилетах. Череповецкие металлурги совместно с учеными столичного университета МИСИС создали огнестойкий сплав для строительства.
В январе прошлого года недалеко от Санкт-Петербурга – в Шушарах – сутки не могли потушить склад одного из крупнейших маркетплейсов страны. Пламя охватило весь комплекс площадью 70 тысяч квадратных метров.
При таких возгораниях конструкции из обычного металла начинают плавиться уже на пятнадцатой минуте и грозят обрушить все здание. Новейшая марка стали продержится вдвое дольше – до получаса. На первый взгляд, звучит не очень убедительно. Но в критических ситуациях, когда счет идет уже секунды, дополнительный запас времени в несколько минут даст людям возможность спастись.
"У меня в руках образцы огнестойкой стали после проведения краш-тестов. Краш-тест в данном случае – это разрыв при температуре 600° С", – уточнил руководитель проекта по разработке огнестойкой стали горно-металлургической компании Виталий Ваурин в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.
Это на сто градусов выше, чем выдерживает обычная сталь.
- Чтобы сварить этот легированный состав, перепробовали 20 рецептов.Остановились на лучшем – для прочности в него добавляют ванадий, азот, хром и марганец.И прокатывают на одном из самых мощных в России станов в специальном режиме – при особых скорости и температуре.
"Ранее на отечественных металлургических предприятиях этот продукт не производили", – сказал руководитель проекта по разработке огнестойкой стали горно-металлургической компании Виталий Ваурин в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.
Настоящее сокровище: новая российская марка стали, устойчивая к коррозии
В России придумали марку стали, которая в три раза устойчивее к коррозии, чем обычная нержавейка. Ее изобрели в Московском НИИ черной металлургии имени Бардина. Этот металл высокопрочный, пластичный и выдерживает температуру до пятисот градусов.
"Тот материал, о котором мы с вами говорим, – это в первую очередь уникальнейший материал, которому сегодня аналогов в мире не существует, это запатентовано. Мы разработали уникальную систему легирования, в том числе и с применением редких металлов, как неодима. Это как раз тот вопрос о редких металлах, который сегодня поставлен президентом. Металлургия – вторая по объему внедрения редких металлов в своих марках спецсталей и спецсплавов", – подчеркнул генеральный директор Государственного научного центра ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина" Виктор Семенов.
Так что новая сталь – настоящее сокровище. В первую очередь его не жалко применить для безопасности атомной энергетики. Прямо сейчас обкатывают технологию изготовления тонкостенных труб большой длины – свыше 30 метров.
"Сейчас мы находимся на участке горячей прокатки экспериментального комплекса нашего института. Сейчас происходит обжатие металла, горячая прокатка. То есть уменьшение размера металла и уплотнение его", – пояснил директор Экспериментально-производственного комплекса Государственного научного центра ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина" Валерий Белоногов.
Трубы из высокопрочной стали установят на новейший российский атомный реактор на быстрых нейтронах, он называется БРЕСТ. Это в два раза продлит ресурс работы металлических конструкций и, главное, увеличит безопасность. Чем длиннее и прочнее труба, тем меньше проблем.
"У меня в руках образец той трубы, которую мы изготовили. И если мы говорим о длинномерности, уникальности технологии прокатки конкретно данной трубы вторичного охлаждения, то сегодня весь мир – 9 метров, а мы в три раза больше. И каждый шов сварочный – это риски. Поэтому если мы выйдем на 40 метров, следующий этап наш и наша цель, то мы значительно повысим безопасность и надежность самого реактора БРЕСТ", – отметил генеральный директор Государственного научного центра ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина" Виктор Семенов.
Трубам из новейшей российской стали предстоит непростая работа: 60 лет эксплуатации внутри атомного реактора, где движется жидкий свинец и кипит раскаленный пар. Для любого металла это крайне агрессивная среда. Но отечественным сплавам не привыкать.
80 лет назад они стали главным оружием Победы. И с тех пор прошли такую научную закалку, что защитят даже мирный атом. А вполне возможно, станут гарантией космической безопасности нашей страны.