Новый состав: ученые разработали стойкое покрытие для защиты промышленных машин
Преимущество разработанного учеными Пермского Политеха покрытия состоит в том, что способ его нанесения на подложку гарантирует заданный состав, структуру и свойства. Такое покрытие выглядит как «сэндвич», где сначала идет подслой титана, затем чередующиеся несколько раз слои трех составов: нитрид циркония и алюминия, нитрид титана, нитрид алюминия, а верхним слоем наносят нитрид циркония и алюминия. Указанные слои наносят на вращающиеся подложки в газовой смеси азота и аргона при давлении 0,7-0,75 Па с использованием четырех магнетронов – функциональных узлов вакуумных установок, содержащих распыляемые мишени из материалов покрытий.
Помимо термодинамической стабильности, которую получают в процессе высокоскоростной обработки, покрытие сочетает в себе износостойкие и физико-механическими свойства, высокую твердость, а также повышенную трещиностойкость. Разработка также улучшает коррозионные свойства поверхностей подложек при эксплуатации в условиях агрессивных сред.
«Мы создали покрытие, которое увеличивает эффективность использования оборудования: уменьшается скорость коррозии при увеличении износостойкости. Также можно привести несколько примеров инструментов, где возможно использование таких покрытий. Стойкость сверл и фрез из быстрорежущей стали для обработки нержавеющей стали повысилась в 2-4 раза. Стойкость резцов и коронок, которые применяют при обработке сильвинитовой руды – в 2-3 раза. Кроме этого, увеличилась максимальная температура эксплуатации инструмента, пар трения и деталей машин до 1000-1100 °C», – поделилась доктор технических наук, профессор кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ Анна Каменева.
Новый защитный состав позволит крупным компаниям повысить эффективность производства и к тому же снизить затраты на техническое обслуживание.