Крылья прочнее, полёты спокойнее: в России научились продлевать срок службы самолётов в 3 раза
Изнашиваемость — главный враг титан-алюминиевых сплавов. Эти материалы активно используются в авиации, энергетике и других высокотехнологичных отраслях, но подвержены быстрому износу при механических нагрузках. Российские учёные предложили решение, которое меняет правила игры.
Секрет прочности — в электрических импульсах
Команда под руководством профессора Евгения Левашова из НИТУ МИСИС разработала инновационный метод нанесения защитного покрытия на основе циркония.
Его особенность — использование мощных, но коротких электрических импульсов, напоминающих микросварку. Под их действием материал с электрода переносится на поверхность детали, создавая прочный защитный слой.
"Мы доказали, что возможно "программировать" свойства покрытия еще на этапе его нанесения, словно настраивая параметры 3D-печати. В будущем это позволит создавать умные поверхности, которые сами подстраиваются под условия работы", — отметил профессор Левашов.
Два слоя — двойная выгода
В ходе экспериментов выяснилось: наилучшие свойства у покрытий, нанесённых в азотной среде. Взаимодействие циркония с азотом формирует два слоя: один отвечает за прочность, другой — за антифрикционные качества. Это делает сплавы не только износостойкими, но и устойчивыми к коррозии.
Больше, чем просто авиация
Результаты работы впечатляют. Покрытие демонстрирует биосовместимость — это открывает путь в медицину. А высокая стойкость к агрессивным средам делает технологию ценной для теплоэнергетики и химического машиностроения.
"Полученное покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью и биосовместимостью. Разработка может использоваться в медицине, энергетике и химической промышленности", — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Персонализированная защита для каждой детали
Одна из ключевых особенностей метода — возможность адаптировать свойства покрытия под конкретные условия эксплуатации. Благодаря "программированию" на этапе нанесения, можно заранее задать нужные параметры — как в 3D-печати, только на уровне атомов.
Уточнения
Металлу́ргия и металлурги́я (от др.-греч. μεταλλουργέω - добываю руду, обрабатываю металлы) — область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд или других видов сырья, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов и производством разнообразных металлических изделий из них. В первоначальном, узком значении — искусство извлечения металлов из руд.