Новости

В Саратове защитное покрытие для металлов сделали прочнее, обработав его лазером

3 октября 2024

Специалисты Саратовского государственного технического университета имени Гагарина разработали новый способ нанесения на металлы покрытия, которое делает их прочнее и долговечнее. Технология пригодится при производстве промышленного оборудования, в том числе для добычи углеводородов.

Фото iStock

Как ученые рассказали «Энергии+», в качестве исходного материала для покрытия взяли порошки карбидов бора (B4C) и вольфрама (WC) с размером частиц 3–4,5 и 0,8–12,2 микрометра соответственно — более чем в тысячу раз меньше макового зернышка. Порошки развели специальным связующим веществом — получилась масса, напоминающая густую сметану. Ее нанесли на металл и подвергли воздействию лазерных импульсов длительностью в несколько миллисекунд, чтобы получить тонкий наплавленный слой. Затем поверх нанесли еще один слой состава, который снова обработали лазером — и так, пока не нанесут 4–8 слоев.

Как показали лабораторные испытания, покрытие в 2,5 раза прочнее, чем аналогичные с тем же составом, но нанесенные традиционными способами.

Точный механизм структурных преобразований при воздействии лазерного излучения предстоит изучить. Согласно одной из гипотез, наплавляемые частицы порошка подвергаются резкому нагреву с последующим расплавлением и практически мгновенному охлаждению с отводом тепла вглубь металла. При нанесении каждого последующего слоя предыдущий дополнительно подвергается закалке. За счет этого структура наплавленного покрытия измельчается до наноразмерного состояния, а облученная лазером поверхность получается однородной и без выраженных микродефектов.

Игорь Родионов, заведующий кафедрой Института машиностроения, материаловедения и транспорта Саратовского государственного технического университета имени Гагарина

Игорь Родионов

Заведующий кафедрой Института машиностроения, материаловедения и транспорта Саратовского государственного технического университета имени Гагарина

На разработку получен патент. Новое покрытие, отмечает Игорь Родионов, обладает широким спектром применения. Его можно использовать для производства инструментов для бурения нефтяных и газовых скважин, резцов для угольных комбайнов, трущихся элементов двигателя внутреннего сгорания, оборудования для горноперерабатывающей промышленности, устройств сельскохозяйственного машиностроения и других важных элементов промышленных машин и механизмов.

6
Haha
Haha
1
1
Love
Love
1
12
1
Читать также
Макет флота ГРП на Петербургском газовом форуме

Зачем нефтяникам «сухопутный флот» и какие «суда» в него входят

3 мин. чтения
Специалисты Восточно-Мессояхского месторождения едут вдоль трубопровода

Ученые выяснили, как улучшить виброизоляцию трубопроводов

2 мин. чтения
Поморы на фоне карты Арктики

Как купцы, ученые и инженеры открывали энергетический потенциал российской Арктики

4 мин. чтения
Биотопливный элемент для питания нейроимпланта

Российские ученые придумали «сладкий» источник питания для имплантов

2 мин. чтения
Нефтяник на Восточно-Мессояхском месторождении

Эксперт по бурению рассказал, где пригодится первый отечественный органобентонит

2 мин. чтения
Девушка лаборант с пробиркой в руках

В Казани улучшили топливные элементы с помощью крахмала

1 мин. чтения
Западный скоростной диаметр в Санкт-Петербурге

От тропы до асфальта: что вы знаете об истории дорог?

1 мин. чтения
Инженер рассматривает микрочип

Московские ученые упростили производство пленочных компонентов для электротехники

1 мин. чтения
Китайские ученые за работой

В Китае научились перерабатывать батареи, утилизировать промотходы и генерировать электроэнергию одновременно

1 мин. чтения
Образец металла под лабораторным микроскопом

В Москве создали сверхстойкие материалы для атомной отрасли

2 мин. чтения