Команда ученых из Университета Южного Китая и Университета Пердью обучила модель ИИ на 81 физическом свойстве металлов: от атомного размера и поведения электронов до скорости звука в металле. На основе выявленных закономерностей алгоритм спроектировал состав сплава: железо, хром и небольшие добавки никеля, марганца, меди, кремния, алюминия и углерода — все неэкзотические и относительно дешевые материалы.

Детали из нового сплава были напечатаны на лазерном 3D-принтере с технологией лазерного направленного энергетического осаждения, широко используемой в аэрокосмической, военной и тяжелой промышленности. После печати потребовалось всего около 6 часов термической обработки — радикальное сокращение по сравнению с традиционными высокопрочными сталями, которые требуют многоэтапной обработки в течение дней.

Высокая прочность и пластичность металла обеспечиваются двояким образом, пишет IE. Наночастицы внутри структуры останавливают распространение трещин под нагрузкой. Кроме того, в сплаве имеются зоны-амортизаторы, которые деформируются, принимая на себя напряжение, предотвращая ломку металла.

По данным испытаний, прочность стали составила около 1730 МПа, а пластичность — 15,5%, что примерно на 30% лучше, чем в необработанном напечатанном состоянии.

Коррозионная стойкость обеспечивается равномерным распределением хрома. В обычных сталях хром со временем связывается в карбиды, создавая слабые места для ржавчины. В новом сплаве хром удерживается на месте с помощью частиц меди, что придает устойчивость, сопоставимую с нержавеющей сталью.

Применять новую сталь можно в аэрокосмической и оборонной отраслях, энергетике и машиностроении.

Многие мосты Швейцарии, построенные до 1980-х годов, приближаются к окончанию срока службы. Традиционное решение включает нанесение дополнительного слоя высокопрочного бетона с обычной стальной арматурой. Новая технология, представленная в начале года, заменяет арматуру стержнями из стали с памятью формы.