23.12.19
Российские ученые создали сверхтвердый сплав для добычи полезных ископаемых в Арктике. Новое поколение сверхтвердых сплавов для горно-промышленного оборудования разработали материаловеды НИТУ «МИСиС совместно с промышленными партнерами.
Традиционные твёрдые сплавы, из которых делается инструмент, при работе в чрезвычайно жестких условиях при высоких ударных нагрузках быстро разрушаются и изнашиваются. При добыче полезных ископаемых в условиях Крайнего Севера и Арктики задача усложняется большими перепадами температур, при которых стандартные твердые сплавы и керамические материалы становятся хрупкими и разрушаются при контакте с обрабатываемой породой. Сплав, из которого изготовлено такое оборудование, должен быть прочным и одновременно пластичным, чтобы при температурных колебаниях не появлялись трещины и сколы.
Ученые НИТУ «МИСиС» разработали принципиально новые крупнозернистые твердые сплавы, увеличившие прочность и износостойкость горного оборудования в 2 раза. Материал содержит структурные составляющие с сильно различающимися размерами зерен – от 6-8 микрометров (мкм) до 10 нанометров.
«Разработка представляет собой технологию производства нового поколения крупнозернистых твердых сплавов, обладающих особо однородной структурой с округлыми зернами карбида вольфрама и наномодифицированной кобальтовой связкой. За счет введения в состав сплава функциональных легирующих добавок и оптимизации режимов изготовления, в пластичной кобальтовой связке выделяются упрочняющие наночастицы пластинчатой формы с характерным размером 4-5 нанометров. Это обеспечивает одновременный рост трещиностойкости, прочности и износостойкости материала»,
– рассказал руководитель проекта, доктор технических наук, профессор Евгений Левашов.
Во время промышленных испытаний нового твердого сплава в Кузбассе на шахте «Полысаевская» горные резцы из новых твердых сплавов продемонстрировали полное отсутствие сколов, при этом их ресурс на 80-100% превзошел лучшие аналоги.
Нет комментариев