Краткий пересказ от РИА ИИ
- Ученые ВолгГТУ разработали новый способ защиты от износа поверхностей титановых деталей.
- Предложенная технология позволяет получить покрытие на основе соединений титана, меди и никеля, повышающее износостойкость деталей в 1,5 раза при 600 °C.
МОСКВА, 30 сен — РИА новости. Новый способ защиты от износа поверхностей титановых деталей, используемых в энергетике, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности, разработали ученые ВолгГТУ. По словам авторов, предложенная технология, объединяющая преимущества сварки взрывом и лазерной обработки, позволяет получить покрытие на основе соединений титана, меди и никеля, повышающее износостойкость деталей в 1,5 раза при 600 °C. Результаты опубликованы в журнале Journal of Manufacturing and Materials Processing.
Титан и его сплавы обладают высокой удельной прочностью и коррозионной стойкостью, поэтому широко применяются в технике. Однако в узлах трения (деталях, в которых имеет место относительное движение соприкасающихся частей) титановые поверхности быстро изнашиваются: этот металл склонен к схватыванию практически с любыми материалами. Из-за этого на поверхности детали появляются глубокие царапины и вырванные кусочки металла — так называемые задиры, из-за которых она быстро выходит из строя.
Для защиты титана на его поверхность наносят различные износостойкие покрытия. Однако у большинства покрытий есть недостаток: низкотемпературная хрупкость и низкая вязкость при комнатной температуре.
Ученые Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) создали покрытие для титановых деталей на основе медно-никелевого сплава. Сначала его приварили к титановой подложке взрывом — это обеспечило прочное соединение. Затем заготовку подвергли лазерной обработке.
"В результате лазерной обработки титан, медь и никель перемешались и образовали новые соединения. Структура покрытия стала однородной, что улучшило его прочность и износостойкость", — прокомментировал доцент кафедры "Материаловедение и композиционные материалы" ВолгГТУ Артем Богданов.
По его словам, сравнительные испытания показали, что полученное покрытие превосходит обычный титан: при комнатной температуре износостойкость выше в 2,5 раза, а при 600 °C — в 1,5 раза. Кроме того, исследования подтвердили прочное сцепление покрытия с подложкой: оно не отслаивается от титана и не трескается.
В дальнейшем ученые планируют адаптировать технологию для сложнолегированных титановых сплавов, что позволит использовать титан в новых областях и выпускать больше разных видов изделий.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 25-29-20030).