Міцніші на 15%. Штучний інтелект допоміг створити надійні залізні сплави із металобрухту

Про це повідомляє Interesting Engineering.

Метод випробували на високоміцному чавуні, якого щороку виробляють 120 мільйонів тонн. Із 17 запропонованих рецептур 14 показали найкраще поєднання міцності й пластичності. Сплави виявилися на 15,2% міцнішими без втрати пластичності або на 73,2% пластичнішими без втрати міцності, а їхнє виробництво подешевшало на 8,1%.

Над проєктом також працювали Міський університет Гонконгу, Східнокитайський університет науки і технологій та Центральний Південний університет.

Щороку у світі виробляють близько 2 мільярдів тонн металу, переважно з первинної сировини. На галузь припадає 40% промислових викидів парникових газів і 10% світового енергоспоживання. Переробку ускладнюють домішки та непостійний склад брухту.

«Традиційний підхід до роботи з домішками в металобрухті полягає в тому, щоб розбавляти їх, додаючи первинний матеріал», — пояснив керівник партнерської групи Інституту Макса Планка Люлю Хань.

Свіжий метал потребує додаткової енергії та збільшує викиди. Модель дослідників натомість вважає домішки корисними легувальними елементами. Нейромережі аналізують температуру, тривалість обробки, міцність і подовження, а результати перевірок повертаються в систему.

«Тож ми розробили нову стратегію машинного навчання, яка перетворює ці домішки з проблеми на перевагу й дає змогу створювати сплави, які не лише витримують забруднення, а й можуть навіть отримувати від них користь», — заявив Хань.

Автори вважають, що технологію можна поширити на сталь, алюміній і мідь для транспорту, енергетики та промисловості.

Результати дослідження опубліковано в журналі Science Advances.