Ученые создали сверхтвердые, жаропрочные покрытия
Ученые НИТУ МИСИС разработали новые сверхтвердые покрытия на основе хрома, алюминия, кремния и бора, обладающие повышенной стойкостью к окислению и термической стабильностью при температуре до 1300 °C.
Зачем это нужно?
Режущие инструменты, штампы, пресс-формы, компоненты двигателей, гидравлические системы, узлы трибосопряжения и подшипники постоянно подвергаются трению, коррозии и нагреву. Традиционный нитрид хрома улучшает износостойкость изделий, но многие высокотемпературные трибологические применения требуют покрытий с еще большей стойкостью к окислению и термической стабильностью.
Что сделали ученые?
Ученые использовали метод магнетронного распыления и композитные мишени. Изменяя соотношения химических элементов, лежащих в основе многокомпонентных составов, авторы добились улучшения механических, трибологических и термических свойств материала и установили, что:
хром — создает прочный каркас;
бор и кремний — повышают твердость;
алюминий — формирует защитную пленку, предотвращающую окисление даже при 1300 °C.
Исследовав 4 варианта, ученые получили покрытия, которые обладают превосходными механическими и трибологическими свойствами, а также повышенной химической и коррозионной стойкостью. При длительной эксплуатации они выдерживают температуру на 100–300 градусов больше, чем аналоги.
Разработка уже прошла испытания и готова к применению в экстремальных условиях.
