Ученые НИТУ МИСиС вместе с коллегами из Чехии разработали новое покрытие, которое защитит сталь от агрессивной среды. Оно найдет применение в судостроении и обустройстве прибрежной инфраструктуры.
Детали и механизмы, находящиеся в постоянном контакте с морской водой, быстро изнашиваются. Часто их изготавливают из стойких к коррозии сталей, в составе которых есть хром, никель или молибден. На поверхности таких металлов образуется тончайшая защитная пленка. К сожалению, в условиях трения она быстро изнашивается и перестает выполнять свои функции.
Специалисты НИТУ «МИСиС» разработали покрытие, которое защищает металл вместе с пленкой. Оно обладает сильным сцеплением с поверхностью, высокой твердостью и значительной толщиной и представляет собой осыпь из тантал-циркониевых карбидов, закрепленных в металлическом слое. В условиях трения карбидные частицы механически защищают пленку.
«Представьте себе насос для перекачки воды. Львиная доля этих устройств ломаются из-за трибокоррозионного износа вала в зоне сальникового уплотнения. После этого вода попадает в приводной электродвигатель и выводит его из строя. Разработанное твердое покрытие на этой части вала турбины может кардинально увеличить ресурс всего насоса. Защита критических поверхностей всегда выгоднее, чем придание всей детали выдающихся свойств. Иногда второе даже невозможно», – прокомментировал старший научный сотрудник кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий НИТУ «МИСиС» Константин Купцов.
Новое покрытие наносят на деталь методом электроискрового легирования в вакууме. Это защищает от окисления и улучшает качество покрытия.
В будущем ученые планируют придать покрытию водоотталкивающие свойства, чтобы полностью исключить контакт металла с агрессивной средой и решить проблему обрастания деталей льдом.
«Основное назначение разрабатываемых покрытий – это объекты морской и прибрежной инфраструктур. Тем не менее, эти покрытия могут найти применение и в других областях, например, в городском хозяйстве и транспорте, где износ и коррозия под действием антигололедных препаратов также является существенной проблемой. Защита от коррозии и износа косвенно связана и с безопасностью, так как снижает риск различных аварийных ситуаций из-за поломок оборудования» , — отметил Константин Купцов.
