Снижение износа в три раза. Новая технология защитных суперсплавов

Учёные Университета МИСИС предложили усовершенствованную технологию нанесения защитных покрытий на никелевые суперсплавы, применяемые в аэрокосмической, энергетической и машиностроительной отраслях. Методика значительно продлевает срок службы изделий и снижает их износ более чем в 3 раза.

Для улучшения характеристик и срока службы жаростойких суперсплавов на основе алюминида никеля (NiAl), ученые НИТУ МИСИС использовали метод электроискрового легирования (ЭИЛ) с электродами из околоэвтектического сплава Zr-Ni. ЭИЛ обладает высокой адгезией формируемых покрытий, возможностью локальной обработки крупногабаритных изделий, относительной простотой технологического процесса, автоматизацией и низкой энергозатратностью. Этот метод экологичен и относится к «зелёным» технологиям, а также имеет большие перспективы для ремонта дорогостоящих деталей.

«Метод отличается высокой экологичностью и может быть отнесен к “зеленым” технологиям. Кроме того, ЭИЛ имеет большие перспективы для ремонта дорогостоящих деталей.»

• Евгений Левашов, д.т.н., заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директор Научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (НУЦ СВС) МИСИС-ИСМАН

Ученые 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 твердостью 11,6-14,6 ГПа и модулем упругости 162-174 ГПа. Применение электроискровой обработки повышает твердость сплава CompoNiAl-M5-3 в 1,4 — 1,8 раза, увеличивает износостойкость от 3,3 до 16,2 раз, снижает коэффициент трения и повышает жаростойкость. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Surface Engineering and Applied Electrochemistry.

«Результаты данного исследования показали, что электроискровые покрытия снижают износ суперсплавов более чем в 3 раза и повышают твёрдость и жаростойкость.»

• Александр Кудряшов, к.т.н., 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 выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России.