В Новосибирском государственном техническом университете разработали образцы новых сталей, которые могут заменить промышленный сплав 5ХНМ, используемый сегодня в установках для фрагментации и утилизации отработавших тепловыделяющих сборок АЭС. Как сообщили в пресс-службе вуза, задача учёных заключалась в улучшении структуры дисперсионно-твердеющих сталей — особого класса сплавов. Они становятся крепче, если их сначала закалить, а потом выдержать при определённой температуре: тогда внутри появляются очень мелкие твёрдые частицы, повышающие прочность материала.
Испытания на установке сухого трения, имитирующей реальные механизмы изнашивания, подтвердили, что стойкость новых образцов примерно в четыре раза выше по сравнению со сталью 5ХНМ. Как пояснил разработчик Дмитрий Котов, такие материалы особенно востребованы на производствах, где используются установки для фрагментации и последующей утилизации отработавших тепловыделяющих сборок. Элементы этого оборудования сегодня изготавливают из сплава 5ХНМ, но его ресурс ограничен. Саму установку невозможно отремонтировать — можно только заменить целиком, поэтому увеличение срока службы направляющих механизмов является приоритетной задачей.
В разработке находятся два перспективных материала, в состав которых, помимо углерода, входят хром, вольфрам, ванадий и другие легирующие элементы. Работу над дисперсионно-твердеющими сталями Котов начал в Конструкторско-технологическом филиале Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН. В планах учёных — провести структурные и триботехнические исследования, создать пробную полноразмерную конструкцию и испытать её в реальной линии переработки ядерных отходов.