На современном этапе развития горнодобывающей и нефтегазодобывающей промышленности, а также в машиностроении, судо- и авиастроении остро стоит вопрос о восстановлении и получении защитных покрытий, работающих при интенсивном абразивном износе.
Имеются несколько способов для восстановления и получения защитных покрытий, одним из которых является лазерная наплавка порошков. Как правило, для получения высокотвердых и износостойких покрытий используются коммерческие порошки с карбидами вольфрама в никелевой матрице (размер частиц около 100 мкм).
Альтернативное инновационное решение было предложено сотрудниками Лазерного центра НИЯУ МИФИ к.ф.-м.н. В.Н. Петровским и аспирантом М.А. Мурзаковым. Идея заключается в следующем: добавлять наночастицы тугоплавких соединений карбидов вольфрама и тантала (производства ИМЕТ УрО РАН) к обычным порошкам с никелевой или кобальтовой матрицей. Данные добавки нанопорошков обладают рядом преимуществ по сравнению с коммерческими порошками с карбидами вольфрама:
– образуется мелкодисперсная микроструктура, что препятствует распространению трещин в покрытии;
– получаются уникальные физико-механические свойства покрытия, в виде повышенной износостойкости, коррозионной стойкости, повышения микротвердости покрытий;
– малая концентрация карбидов в покрытии (5-10%), в отличие от коммерческих порошков (40-60%);
– гибкость химического состава покрытия.
Техническая реализация проекта осуществляется на современном роботизированном комплексе, оснащенным 5 кВт лазером производства НТО "ИРЭ-Полюс", сообщается в материалах НИЯУ МИФИ. Данное оборудование находится в Лазерном центре НИЯУ МИФИ.
На сегодняшний день по итогам тестовых испытаний можно сделать выводы, что при малой концентрации (5-10%) нанопорошка имеется увеличение износостойкости покрытия в 4-6 раз по сравнению с обычной сталью. Результаты работы представлены как в российских, так и международных научных изданиях, входящих в базу данных SCOPUS.
- 629 просмотров
Добавить комментарий