Новые долговечные покрытия для машиностроения создали в России

Новую технологию создания нестирающихся покрытий для машиностроения разработали ученые ВолгГТУ. По их словам, методика позволяет получать ряд уникальных материалов, производство которых классическими методами было невозможно. Результаты опубликованы в журнале Journal of the Korean Ceramic Society.

Взрывное прессование – технология порошковой металлургии, при которой формование и уплотнение изделий из порошков происходит за счет энергии ударной волны. С помощью этого метода можно получать заготовки с плотностью до 99% от теоретически возможной, сообщили ученые.

Одно из применений технологии – создание твердых сплавов нетрадиционного состава в виде покрытия на поверхности деталей. Сегодня, по словам специалистов, этот метод наиболее востребован при создании антифрикционных, то есть нестирающихся, материалов для атомного, нефтехимического и другого машиностроения.

Специалисты Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) разработали новый метод взрывного прессования, позволяющий получать твердые сплавы на основе карбидов тугоплавких металлов. По их словам, предложенная технология открывает для промышленности целый ряд материалов с высокими функциональными свойствами, создание которых ранее было невозможно.«

"Наш подход дает возможность создавать сплавы из металлов, химически несовместимых с основным карбидом. Традиционные технологии производства таких покрытий, основанные на прессовании и спекании, сильно ограничивали химический состав и габариты изделий", – рассказал доцент кафедры оборудования и технологии сварочного производства ВолгГТУ Валентин Харламов.

Валентин Харламов проводит исследования

По сравнению с классическим антифрикционным сплавом на основе карбида хрома объемный износ нового покрытия снижается в три раза, сообщили в вузе.

Как объяснили ученые, новая технология обеспечивает крайне высокую степень прочности покрытия за счет того, что в ударной волне достигаются гигантские давления, порядка 100 тыс. атмосфер, благодаря чему частицы разнородных материалов мгновенно соединяются в монолит и прочно свариваются с подложкой.

«Прессование по нашей технологии проводится с использованием энергии взрыва: порошок материала покрытия размещается на стальной подложке, накрывается промежуточной пластиной, на которую устанавливают заряд взрывчатого вещества», – объяснил Харламов.

В ходе исследования также были выявлены основные закономерности формирования металлокерамических материалов на основе тугоплавких карбидов и покрытий из них при взрывном прессовании, отметили ученые.

В дальнейшем научный коллектив намерен оптимизировать составы порошковых смесей для улучшения антифрикционных и прочностных свойств покрытий.

ВолгГТУ – участник программы государственной поддержки университетов РФ «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».