Сплав с настройками: технология МИСИС позволяет создавать покрытия с нужными характеристиками
Учёные Университета МИСИС предложили новую технологию, защищающую от износа сплавы, используемые в авиации, энергетике, машиностроении. Способ позволяет за считанные минуты наносить покрытия с заданными характеристиками — твёрдостью, износостойкостью и пластичностью.
Лёгкие и жаропрочные титан-алюминиевые сплавы активно применяются в авиации, энергетике и медицине. Однако они обладают одним недостатком: при значительных механических нагрузках поверхность подвержена износу, что сокращает срок службы изделий. Чтобы защитить материал, не меняя его структуру, исследователи НИТУ МИСИС предложили наносить на него твёрдые покрытия с помощью коротких, но мощных электрических импульсов. Эксперты выяснили, что на характеристики значительно влияет выбор газовой среды.
Учёные объяснили особенности структурообразования электроискровых покрытий в дуге разряда: при осуществлении процесса в среде аргона плавится цирконий, который «налипает» на титан. В этилене углерод образует карбиды, а в азоте происходит двухстадийный процесс: сначала формируются крупные нитриды, а потом, когда азота в расплаве становится больше, — мелкие и плотные.
Испытания показали, что лучшие свойства демонстрирует покрытие, полученное в азоте: оно самое прочное, почти не изнашивается и обладает наиболее низким коэффициентом трения.
С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Surface Engineering and Applied Electrochemistry. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (проект № 0718-2020-0034).
Фото: пресс-служба МИСИС