МОСКВА. Ученые Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ БелГУ) совершили прорыв в авиастроении, создав новый жаропрочный сплав. Этот материал способен сохранять свою прочность при температурах до 800 °C и при этом демонстрирует превосходную пластичность по сравнению с существующими аналогами. Разработка уже получила патент, о чем сообщила пресс-служба вуза.
Исследователи БелГУ отметили, что традиционные сплавы зачастую не обеспечивают достаточного уровня механических и функциональных характеристик, необходимых для современных авиационных и космических аппаратов. В этой связи, по их мнению, высокоэнтропийные сплавы, состоящие из пяти и более элементов, представляют собой одно из наиболее перспективных направлений.
Максим Озеров, научный сотрудник лаборатории объемных наноструктурных материалов НИИ материаловедения и инновационных технологий БелГУ, пояснил: “Такие многокомпонентные системы демонстрируют оптимальное сочетание прочности и пластичности. Особый интерес представляют сложные сплавы на основе тугоплавких элементов, которые способны сохранять высокие прочностные характеристики в широком температурном диапазоне.”
Команда ученых БелГУ разработала новый высокоэнтропийный сплав, включающий в себя шесть элементов: алюминий, титан, ванадий, хром, цирконий и ниобий. Для достижения однородной структуры материал подвергался многократному переплаву в вакуумных условиях. Проведенные испытания подтвердили, что сплав сохраняет выдающиеся показатели прочности как при комнатной температуре, так и при сильном нагреве.
Озеров подчеркнул: “Наше изобретение превосходит известные аналоги. К примеру, традиционные тугоплавкие сплавы на основе молибдена, вольфрама и тантала отличаются высокой прочностью, но их пластичность редко превышает два процента, а избыточная плотность ограничивает их применение. Созданный нами материал значительно легче и при этом обладает прекрасными механическими свойствами в широком диапазоне температур.”
При комнатной температуре сплав демонстрирует предел прочности в 1456 мегапаскалей и пластичность в 14,7 процента. При нагреве до 800 °С его прочность остается на уровне 1192 мегапаскалей, а способность к деформации без разрушения достигает более 50 процентов. Для сравнения, известный авиационный титановый сплав ВТ6 при температуре 800 °С показывает прочностные значения в пределах 600-800 мегапаскалей.
Ученые БелГУ убеждены, что их разработка открывает новые возможности для создания высококонкурентных компонентов авиационных двигателей и космических аппаратов.
На разработку получен патент RU 2 835 239 С1.
Belgorod Scientists Develop Novel Alloy to Boost Aircraft Reliability
MOSCOW. Scientists from Belgorod State National Research University (BelSU) have made a significant breakthrough in aircraft construction by developing a new heat-resistant alloy. This innovative material can maintain its strength at temperatures up to 800°C while demonstrating superior ductility compared to existing counterparts. The university`s press service announced that the development has already been patented.
BelSU researchers pointed out that traditional alloys often fail to provide the necessary mechanical and functional characteristics required for modern aviation and space vehicles. In their view, high-entropy alloys, composed of five or more elements, represent one of the most promising directions for addressing this challenge.
Maxim Ozerov, a researcher at BelSU`s Laboratory of Bulk Nanostructured Materials and Innovative Technologies, explained: “Such multi-component systems exhibit an optimal combination of strength and ductility. Complex alloys based on refractory elements are particularly interesting for their ability to maintain high strength properties across a wide temperature range.”
The BelSU scientific team developed a new high-entropy alloy incorporating six elements: aluminum, titanium, vanadium, chromium, zirconium, and niobium. To achieve a uniform structure, the material underwent multiple re-melting cycles in a vacuum. Tests confirmed that the alloy retains outstanding strength performance at both room temperature and under intense heat.
Ozerov emphasized: “Our invention surpasses known analogues. For instance, traditional refractory alloys based on molybdenum, tungsten, and tantalum offer high strength, but their ductility rarely exceeds two percent, and their excessive density limits their application. Our newly developed material is significantly lighter while possessing excellent mechanical properties across a broad temperature spectrum.”
At room temperature, the alloy demonstrates a tensile strength of 1456 megapascals and a ductility of 14.7 percent. When heated to 800°C, its strength remains at an impressive 1192 megapascals, and its ability to deform without fracturing exceeds 50 percent. For comparison, the well-known aviation titanium alloy VT6 shows strength values between 600-800 megapascals at 800°C.
BelSU scientists are confident that their development opens up new possibilities for creating highly competitive components for both aircraft engines and spacecraft.
The development has been granted patent RU 2 835 239 С1.
Rupert Blackwood 
Clement Ashworth