МОСКВА, 13 дек — РИА Новости. Улучшить свойства порошкового твердого сплава удалось ученым ОмГТУ. Они облучили поверхность металлического образца пучком ионов, в результате чего существенно повысили износостойкость сплава.
Как пояснил РИА Новости старший преподаватель кафедры "Материаловедение и технологии материалов" Омского государственного технического университета (ОмГТУ) Артем Бадамшин, порошковый твердый сплав используется для изготовления металлорежущих пластин и коронок буровых инструментов, испытывающих в процессе работы большие нагрузки (высокие температуры, ударные нагрузки и пр.). Для изготовления таких сплавов, как правило, используется вольфрам, который в России считается дорогостоящим и дефицитным элементом.
Аналоги вольфрамовых твердых сплавов — безвольфрамовые твердые сплавы на основе титана. Эти сплавы дешевле в три раза, однако их свойства значительно уступают сплавам, в которых содержится вольфрам.
"Чтобы улучшить свойства таких безвольфрамовых порошковых твердых сплавов, мы разработали методику ионного облучения", — сообщил ученый, подчеркнув, что научному коллективу удалось добиться существенного эффекта — износостойкость при трении повысилась почти в три раза. "Получился менее дорогой, но гораздо более конкурентоспособный состав", — добавил он.
Под воздействием мощного ионного пучка (E ~ 250 кэВ) наносекундной длительности поверхность сплава расплавилась, а затем мгновенно кристаллизовалась. Таким образом на поверхности образовались новые химические соединения и изменилась структура, что в итоге и привело к увеличению твердости сплава.
Как утверждают ученые, с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено, что ионное облучение привело к формированию дополнительных карбидных соединений. Кроме того, по их наблюдениям, воздействие импульсного ионного пучка снизило концентрацию хрупких интерметаллидных фаз с избыточным содержанием никеля.
«
"Облучение металлов в настоящее время проводится в научных лабораториях, хотя на некоторых предприятиях такие установки уже применяются. Например, в полупроводниковой промышленности технология облучения внедрена в массовое производство", — отметил Артем Бадамшин.
При этом он подчеркнул, что усовершенствование безвольфрамовых твердых сплавов представляет особый интерес для машиностроения и горнодобывающей промышленности, где используется буровой инструмент.
"Могу предположить, что речь идет о миллиардах сэкономленных рублей, поскольку в одном только Омске десяток подобных предприятий", — добавил ученый.