Покрытие

ТЕГЕРАН, 31 августа (MNA) — Ученые из НИТУ «МИСиС» разработали уникальную технологию нанесения защитных покрытий на ответственные узлы и детали современной техники.
Ученые из НИТУ «МИСиС» утверждают, что уникальность их технологии заключается в объединении преимуществ трёх методов осаждения, основанных на разных физических принципах, в одном технологическом вакуумном цикле. Применение этих методов позволило получить многослойные покрытия с высокой жаростойкостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью, сообщает Sputnik.
По словам исследователей, оригинальная структура полученного покрытия позволила в 1,5 раза повысить стойкость к коррозии и высокотемпературному окислению по сравнению с существующими решениями. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Ceramics.
«Впервые получено защитное покрытие электрода на основе карбида хрома и связки NiAl (Cr3C2–NiAl) путем последовательного применения вакуумного электроискрового легирования (ВЭЛ), импульсного катодно-дугового испарения (ИКДУИ) и магнетронного распыления (МР). Нанесение покрытия осуществляется на одном объекте. Покрытие имеет композиционную микроструктуру, что позволяет объединить полезные эффекты всех трёх подходов», — рассказал Филипп, заведующий лабораторией «Внутренняя диагностика структурных превращений» Научного центра МИСиС-ИСМАН. Образование Кирюханцева-Корнеева не указано.
По его словам, сначала они обработали поверхность средством VESA, чтобы перенести материал с керамического электрода Cr3C2-NiAl на подложку, обеспечив высокую прочность сцепления покрытия с подложкой.
На следующем этапе, при импульсном катодно-дуговом испарении (ИКДИ), ионы с катода заполняют дефекты в первом слое, запирая трещины и формируя более плотный и однородный слой с высокой коррозионной стойкостью.
На заключительном этапе методом магнетронного распыления (МР) формируется поток атомов, выравнивающий рельеф поверхности. В результате формируется плотный термостойкий верхний слой, препятствующий диффузии кислорода из агрессивной среды.
«С помощью просвечивающей электронной микроскопии при изучении структуры каждого слоя мы обнаружили два защитных эффекта: увеличение несущей способности за счёт первого слоя VESA и исправление дефектов при нанесении последующих двух слоёв. Таким образом, мы получили трёхслойное покрытие, стойкость которого к коррозии и высокотемпературному окислению в жидких и газообразных средах в полтора раза выше, чем у базового покрытия. Без преувеличения можно сказать, что это важный результат», — отметил Кирюханцев-Корнеев.
Ученые подсчитали, что покрытие увеличит срок службы и производительность важнейших компонентов двигателя, насосов перекачки топлива и других деталей, подверженных износу и коррозии.
Научно-образовательный центр самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-центр), возглавляемый профессором Евгением Левашовым, объединяет учёных НИТУ «МИСиС» и Института структурной макродинамики и материаловедения им. А.М. Мержанова РАН (ИСМАН). В ближайших планах научного коллектива – расширение применения комбинированной технологии для совершенствования жаропрочных сплавов титана и никеля для авиационной промышленности.