Применение процессов обработки металлов давлением для получения новых материалов• Многообразие методов порошковой металлургии - компактирование нанопорошков, интенсивная пластическая деформация (ИПД) и кристаллизация из аморфного состояния - обеспечивает широкие возможности для получения наноматериалов; для прессования нанопорошков применяют одноосное прессование: статическое - в пресс-формах, штамповка; динамическое – магнитно-импульсное, взрывное и вибрационное - ультразвуковое.
• Для получения высокоплотных однородных материалов используется всестороннее - изостатическое прессование: гидро-, газо-, квазигидростатическое - в специальных пресс-формах под высоким давлением. Применяется также метод ИПД - кручение под высоким давлением. Перспективный способ получения наноматериалов - спекание нанопорошков под давлением; нетрадиционные методы - кручение под гидростатическим давлением, равноканальное угловое прессование, знакопеременный изгиб - позволяют деформировать заготовку без изменения сечения и формы и достигать необходимых высоких степеней деформации и измельчения зерна.
• Новый метод всесторонней изотермической ковки с поэтапным снижением температуры деформации, что открывает новые возможности для изготовления широкого ассортимента сложнопрофильных изделий методом изотермической штамповки при относительно низких температурах с использованием недорогого штампового инструмента, «макро»-метод всесторонней ковки является универсальным, он позволяет получать объемные наноструктурные полуфабрикаты из различных металлов и сплавов, таких как магниевые, алюминиевые, титановые, медные сплавы, стали, включая труднодеформируемые никелевые жаропрочные и интерметаллидные сплавы; методы пластического деформирования металлов и сплавов в условиях всестороннего сжатия при криогенных температурах, позволяющие криодеформацией в условиях всестороннего сжатия получать структурные состояния, обеспечивающие металлу высокие механические характеристики в широкой области температур.
Использование технологических и металловедческих приемов Микролегирование переходными элементами и многоступенчатая термическая обработка с целью создания наноразмерных частиц; создание термически стабильных наноразмерных композитных частиц в Al-Li сплавах и др.; возможно формирование однофазных наноразмерных зерен, занимающих весь объем материала. Уменьшение размера зерен в области наномасштаба увеличивает прочностные свойства в несколько раз.
Использование информационных технологийКомпьютерное проектирование наноструктур и новых материалов. Основная задача – получить программное обеспечение, которое позволит создавать реалистичные структурные модели материалов и сплавов с целью изучения их физических свойств; компьютерное виртуальное проектирование машин, ее испытание, передача виртуальной модели на завод, адаптация ее под технологический процесс по виртуальным технологическим схемам и передача информации на станки, которые изготавливают ту или иную деталь) и др.
