Фото: Виктор Гуськов/НГТУ
Ученые Новосибирского государственного технического университета совместно с Институтом ядерной физики СО РАН создали защитное нанопокрытие на основе бора с добавлением тантала и хрома для увеличения срока службы изделий в машиностроении. Эксперименты показали, что разработка в несколько раз устойчивее к износу, чем нержавеющая сталь, сообщили в пресс-службе вуза.
В процессе эксплуатации некоторые детали подвергаются одновременному воздействию агрессивной среды, например, кислот, высоких температур, водяного пара, а также различного типа абразивных частиц, что приводит к быстрому износу. Один из вариантов решения данной проблемы – формирование на поверхности деталей покрытий, которые по устойчивости значительно превышают свойства основного материала изделия, отметили в университете.
Новосибирские ученые в ходе исследования сосредоточили свое внимание на соединениях бора. Они отличаются высокой твердостью, прочностью и химической стойкостью в агрессивных средах. Также специалисты в состав наплавочных смесей включили микродобавки тантала и хрома, которые обладают тугоплавкостью и способностью противостоять коррозии.
В университете подчеркнули, что основная задача проекта – разработка приемлемого по стоимости покрытия, обеспечивающего кратное увеличение срока безаварийной эксплуатации изделий в нефтегазовой и химической промышленности. В исследовании использовали промышленный ускоритель электронов ЭЛВ-6, разработанный в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера. Прибор генерирует мощный электронный пучок, который проникает в слой наплавляемого порошка, одновременно расплавляя и поверхностный слой основного материала изделия. При последующем охлаждении образуется покрытие толщиной до 5 мм с широкой переходной зоной.
В ходе экспериментов ученые проверили, насколько созданные материалы устойчивы к истиранию, коррозии в кислоте и высоким температурам. Оказалось, что новое покрытие в 6 раз более износостойко, чем нержавеющая сталь. Такое же превышение показали и испытания при нагреве покрытия до высокой температуры (свыше 850 °C).
Читайте также: Новосибирские учёные создали экспресс-метод анализа грунта