В Волгоградском государственном техническом университете (ВолГТУ) создали технологию получения нестирающихся покрытий для машиностроения.
В металлургии для формирования и сжатия порошковых изделий применяют взрывное прессование. Материалы уплотняют за счет энергии ударной волны, в итоге удается достичь плотности до 99% от возможной. Таким образом, например, производят покрытия для упрочнения особо твердых сплавов. Технология пользуется спросом в области создания антифрикционных материалов, которые не изнашиваются, в том числе для применения в атомном и нефтехимическом машиностроении.
Ученые из ВолгГТУ разработали инновационный метод взрывного прессования, который позволяет производить твердые сплавы на основе карбидов тугоплавких металлов. Новая технология открывает новые горизонты для промышленности, предоставляя доступ к материалам с выдающимися функциональными характеристиками, которые ранее считались недостижимыми.
По словам ученых, их технология позволяет создавать сплавы, объединяя металлы, которые химически несовместимы с основным карбидом. Традиционные методы, основанные на прессовании и спекании, имели серьезные ограничения по химическому составу и размерам изделий.
По сравнению с обычными антифрикционными сплавами на основе карбида хрома, новое покрытие сокращает объемный износ в три раза. Ученые объяснили, что выдающуюся прочность покрытия обеспечивает новая технология, которая создает огромное давление в ударной волне, достигающее 100 000 атмосфер. Благодаря этому, частицы разнородных материалов мгновенно объединяются, образуя монолитное соединение 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», – рассказали в ВолГТУ.
В ходе исследования ученые также выявили основные закономерности при создании металлокерамических материалов на основе тугоплавких карбидов и их покрытий с использованием взрывного прессования. В будущем исследователи намерены оптимизировать составы порошковых смесей для улучшения антифрикционных и прочностных характеристик покрытий.
Фото: Nathan Neve / Unsplash.com
