ТЕГЕРАН, 31 августа (МНА) — Исследователи из НИТУ «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») разработали уникальную методику нанесения защитных покрытий на ответственные узлы и детали современной техники.
Ученые Российского университета МИСиС (НИТУ «МИСиС») утверждают, что оригинальность их технологии заключается в объединении преимуществ трех методов осаждения, основанных на разных физических принципах, в одном техническом вакуумном цикле. Применяя эти методы, они получили многослойные покрытия с высокой термостойкостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью, сообщает Sputnik.
По словам исследователей, оригинальная структура полученного покрытия позволила улучшить стойкость к коррозии и высокотемпературному окислению в 1,5 раза по сравнению с существующими решениями. Их результаты были опубликованы в Международном журнале керамики.
«Впервые получено защитное покрытие электрода на основе карбида хрома и связки NiAl (Cr3C2–NiAl) последовательным внедрением вакуумного электроискрового легирования (ВЭС), импульсного катодно-дугового испарения (ИПКАЭ) и магнетронного распыления ( РС). ) выполняется на одном объекте. Покрытие имеет композиционную микроструктуру, что позволяет объединить благотворное воздействие всех трех подходов», — рассказал Филипп, заведующий лабораторией «Природная диагностика структурных превращений» Научного центра МИСиС-ИСМАН. Образование Кирюханцева-Корнеева не указано.
По его словам, сначала они обработали поверхность VESA, чтобы перенести материал с керамического электрода Cr3C2-NiAl на подложку, обеспечив высокую прочность сцепления между покрытием и подложкой.
На следующем этапе, при импульсном катодно-дуговом испарении (КИА), ионы катода заполняют дефекты первого слоя, запирая трещины и образуя более плотный и однородный слой с высокой коррозионной стойкостью.
На заключительном этапе поток атомов формируется методом магнетронного распыления (МС) для выравнивания рельефа поверхности. В результате образуется плотный термостойкий верхний слой, препятствующий диффузии кислорода из агрессивной среды.
«Используя просвечивающую электронную микроскопию для изучения структуры каждого слоя, мы обнаружили два защитных эффекта: увеличение несущей способности за счет первого слоя VESA и устранение дефектов с применением следующих двух слоев. Таким образом, мы получили трехслойное покрытие, стойкость которого к коррозии и высокотемпературному окислению в жидких и газообразных средах в полтора раза выше, чем у базового покрытия. Не будет преувеличением сказать, что это важный результат», — сказал Кирюханцев-Корнеев.
По оценкам ученых, это покрытие увеличит срок службы и производительность критически важных компонентов двигателя, топливных насосов и других компонентов, подверженных как износу, так и коррозии.
Научно-образовательный центр самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-центр), возглавляемый профессором Евгением Левашовым, объединяет ученых НИТУ «МИСиС» и Института структурной макродинамики и материаловедения. А. М. Мержанов Российской академии наук (ИСМАН). В ближайшее время научный коллектив планирует расширить применение комбинированной технологии для улучшения жаропрочных сплавов титана и никеля для авиастроения.
Время публикации: 01 сентября 2022 г.