Учёные из Университета МИСИС разработали усовершенствованную технологию нанесения защитных покрытий на никелевые суперсплавы, которые используются в аэрокосмической, энергетической и машиностроительной отраслях. Эта методика значительно увеличивает срок службы изделий и снижает их износ более чем в три раза. Для улучшения характеристик и долговечности жаростойких суперсплавов на основе алюминида никеля (NiAl), исследователи НИТУ МИСИС применили метод электроискрового легирования (ЭИЛ) с использованием электродов из околоэвтектического сплава Zr-Ni.
«К преимуществам технологии электроискрового легирования относятся: высокая адгезия наносимых покрытий, возможность локальной обработки крупногабаритных изделий, относительная простота технологического процесса, автоматизация и низкие энергозатраты. Этот метод также отличается высокой экологичностью и относится к "зелёным" технологиям. Кроме того, электроискровое легирование имеет большие перспективы для ремонта дорогостоящих деталей», — отметил доктор технических наук Евгений Левашов, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий и директор Научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (НУЦ СВС) МИСИС-ИСМАН.
.jpg)
Учёные установили, что в зависимости от выбранной полярности подключения электродов из сплава ZrNi, на поверхности никелевого сплава формируются плотные бездефектные покрытия толщиной до 25 мкм, с твёрдостью 11,6-14,6 ГПа и модулем упругости 162-174 ГПа. Применение электроискровой обработки повышает твёрдость сплава CompoNiAl-M5-3 в 1,4-1,8 раза, улучшает износостойкость в 3,3-16,2 раза, снижает коэффициент трения и повышает жаростойкость. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Surface Engineering and Applied Electrochemistry.
«Материалы, используемые в высокотехнологичных отраслях промышленности, должны отличаться высокой прочностью, улучшенными эксплуатационными характеристиками и длительным сроком службы. Результаты данного исследования показали, что электроискровые покрытия снижают износ суперсплавов более чем в 3 раза, а также повышают твёрдость и жаростойкость», — отметил кандидат технических наук Александр Кудряшов, ведущий научный сотрудник лаборатории «In situ диагностика структурных превращений» НУЦ СВС МИСИС-ИСМАН.
В настоящее время готовятся испытания деталей из никелевых жаропрочных сплавов с электроискровыми покрытиями в ПАО «ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение».
Работа была выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (проект № 0718-2020-0034).
Источник : Пресс-служба НИТУ МИСИС
