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
13
1
Читать также

Ток для недр: на российском месторождении запустили первый в стране электрический флот гидроразрыва пласта

2 мин. чтения

Кто управляет установками размером с дом

1 мин. чтения

«Технологическая независимость открывает путь к технологическому лидерству»

1 мин. чтения

Космические «призраки» помогли ученым заглянуть внутрь промышленного оборудования без остановки производства

2 мин. чтения

Кто стал лучшим журналистом в энергетике: итоги конкурса «Энергия пера — 2026»

4 мин. чтения

Прямая трансляция премии «Энергия пера»: награждение лучших журналистов энергетической отрасли

1 мин. чтения

Кто превращает древние породы в цифровые модели

1 мин. чтения
Стеклянные изоляторы на линии электропередачи на фоне осеннего пейзажа

Зачем электричеству стеклянные «тарелки» и фарфоровые «колокольчики»

4 мин. чтения
Первая в России роботизированная буровая установка «Газпром нефти» на месторождении в Восточной Сибири

Сервис на глубине: в России запустили первый отечественный комплекс для обслуживания скважин

2 мин. чтения

Как искусственный интеллект меняет привычную работу — и меняется сам

3 мин. чтения