Новосибирск. 25 февраля. ИНТЕРФАКС - Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) и Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН создают защитные покрытия с использованием наплавки металлсодержащих порошковых смесей на стальные изделия, сообщает пресс-служба НГТУ НЭТИ.
"Работа проводится в рамках гранта Российского научного фонда и направлена на формирование композиций "сталь-покрытие", поверхностные слои которых обеспечивают высокие показатели как износостойкости, так и коррозионной стойкости (жаростойкости) материалов, используемых в машиностроении для изготовления изделий ответственного назначения", - говорится в сообщении.
Основной задачей проекта является разработка приемлемого по стоимости покрытия, обеспечивающего кратное увеличение срока безаварийной эксплуатации изделий в нефтегазовой и химической промышленности.
Для формирования многофункциональных покрытий использовали уникальный промышленный ускоритель электронов ЭЛВ-6, разработанный в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.
Высокая энергия электронов (до 2,5 МэВ) обеспечивает возможность проникновения электронного пучка, генерируемого ускорителем, в слой наплавляемого порошка с одновременным его расплавлением, запаса энергии хватает и на расплавление тонкого поверхностного слоя основного материала изделия.
Активное перемешивание в жидком состоянии компонентов наплавочной смеси и основного материала приводит при последующем охлаждении к образованию покрытия толщиной до 5 мм. Широкая переходная зона между покрытием и основным материалом изделия обеспечивает высокие адгезионные свойства композиции "сталь-покрытие".
"Важнейшими факторами, определяющими эксплуатационные свойства покрытий, являются состав материалов, наносимых на поверхность заготовок, и структура, возникающая на стадии кристаллизации жидкой ванны (...) При разработке наплавочных составов основной выбор пал на соединения бора. Бориды отличаются высокой твердостью, прочностью и химической стойкостью в агрессивных средах", - приводятся в сообщении слова доцента кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ кандидат технических наук Евдокии Бушуевой.
По ее словам, в состав наплавочных смесей также вошли микродобавки коррозионностойких и тугоплавких компонентов тантала и хрома. Она отметила, что быстрая способность этих материалов образовывать пассивирующую пленку при воздействии кислот приводит к повышению коррозионной стойкости разрабатываемых покрытий.
При проведении экспериментальных исследований были оценены износостойкость материалов в различных условиях абразивного воздействия, коррозионная стойкость в азотной кислоте и жаростойкость разработанных материалов.
Уточняется, что высокая твердость боридов, достигающая 25 ГПа, приводит к шестикратному повышению износостойкости разрабатываемых покрытий по сравнению нержавеющими сталями.
Наибольший вклад наплавочные порошковые композиции вносят в показатели жаростойкости. Максимальное повышение относительной жаростойкости при температуре 850 °C отмечается у наплавленных слоев состава "тантал-ниобий-борид хрома" - в шесть раз выше стойкости нержавеющей стали. У отдельных типов покрытий отмечается высокая жаростойкость при температуре 950C.
Самое важное и интересное — "Интерфакс-Россия" в Мax