В БелГУ создали цифровой двойник жаропрочной стали, прогнозирующий ее поведение

БЕЛГОРОД, 20 ноября. /ТАСС/. Ученые Белгородского государственного национального исследовательского университета (БелГУ) создали жаропрочную сталь и ее цифровую модель, которая помогает предсказать поведение нового материала после эксплуатации на тепловых электростанциях в течение десяти лет. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

"Ключевой особенностью этой стали стало низкое содержание азота и повышенное содержание бора, что обеспечивает высокую термическую стабильность в условиях эксплуатации при повышенных температурах. <...> Модель позволяет не только описать текущее состояние, но и сделать долгосрочный прогноз изменений характеристик новой стали после 100 тыс. часов, или десяти лет, эксплуатации, а также оценить влияние различных микроструктурных аспектов на ее прочностные свойства", - рассказали в пресс-службе.

Разработанная учеными модель стали основана на выделении ключевых микроструктурных элементов, описании их изменений и общего вклада элементов в уровень прочности материала. Цифровая модель показала 90-процентную точность совпадения с экспериментальными данными.

Как объяснили в пресс-службе, исследователи лаборатории механических свойств жаропрочных и наноструктурных материалов определили оптимальный химический состав стали, включающий 12% хрома и 3% кобальта. Изучив эволюцию микроструктуры новой стали при различных режимах старения, ученые на основе этих данных создали комплексную прогностическую модель, действующую как цифровой двойник материала. Виртуальная копия новой стали оценивает вклад механизмов упрочнения при разных температурных выдержках - 620, 650 и 675 градусов.

По словам научных сотрудников лаборатории доктора технических наук Александры Федосеевой и кандидата технических наук Евгении Ткачевой, главной задачей стало определение пределов возможностей для созданного материала. Полученные знания открывают путь для применения стали в перспективных отраслях.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ) в рамках проекта по созданию новых подходов увеличения сопротивления ползучести высокохромистых сталей.

Об университете

Белгородский государственный национальный исследовательский университет готовит специалистов в области естественных наук, математики, IT-технологий, гуманитарных и социальных наук, а также экономики. В университете обучаются более 25 тыс. студентов из разных регионов России и более 4 тыс. иностранцев. Для прохождения студенческой практики с вузом сотрудничают более 1,3 тыс. предприятий.