tehnologie

Oamenii de știință ruși și-au dat seama cum să îmbunătățească proprietățile oțelului de 100 de ori

Omenirea a aflat cu secole în urmămanevrați metale. Odată cu descoperirea unor modalități de a lucra cu metalele, oamenii au îmbunătățit fierăria, încercând să îmbunătățească proprietățile produselor metalice. Totul a fost folosit: întărirea, crearea de aliaje, acoperirea metalelor cu substanțe speciale, etc. Dar la un moment dat acest lucru nu a fost suficient. Apoi, tehnologia înaltă a venit la salvare. Și mai recent, un grup de oameni de știință ruși a găsit o modalitate de a îmbunătăți unele dintre proprietățile oțelului de 100 de ori.

Noua tehnologie va face oțelul mult mai puternic și mai rezistent la daune.

Conform publicației Eurekalert, pentru dezvoltareOamenii de știință de la Tomsk Polytechnic University (TPU) susțin noua metodologie, iar rezultatele studiului au fost publicate în revista Surface and Coatings Technology și prezentate la conferința privind modificarea suprafeței materialelor cu fascicule ionice (SMMIB) 2019.

De ce a fost necesară îmbunătățirea proprietăților metalelor?

Cert este că pentru astăzi principala calepentru a oferi oțelului (și altor metale) proprietăți utile precum rezistența, rezistența la uzură și așa mai departe este un proces numit „aliere”. Dopajul este, în termeni simpli, adăugarea de substanțe suplimentare (impurități) la compoziția metalelor pentru a modifica proprietățile fizice și chimice ale materialului necesar. Astăzi, se raportează că metodele tradiționale de aliere și-au epuizat potențialul tehnologic. Prin urmare, metalele sunt din ce în ce mai expuse la fascicule de particule încărcate, fluxuri de plasmă și radiații laser pentru a obține rezultatele dorite.

Acest lucru este interesant: Ce metal este cel mai mult în univers

Implantarea ionilor (dopajul ionic) esteuna dintre metodele care vă permit să schimbați compoziția elementară, microstructura și morfologia straturilor de suprafață care determină proprietăți precum rezistența la uzură, rezistența la coroziune, rezistența etc. Cercetătorii de la Tomsk au dezvoltat o nouă metodă de implantare de ioni, care extinde dramatic domeniul de aplicare a metodei în industrie. Potrivit șefului laboratorului de implantare de ioni de mare intensitate, Alexander Ryabchikov, au reușit să crească experimental rezistența la uzură a oțelului inoxidabil de mai mult de o sută de ori.

Configurație experimentală pentru a crește rezistența oțelului

În plus, această tehnologie permitepentru a produce piese și produse cu proprietățile specifice de suprafață necesare. De exemplu, un strat de barieră (adică, stratul exterior al unui articol) este format prin doparea ionică de zirconiu cu titan, care împiedică pătrunderea oxigenului. Acest lucru poate fi utilizat pentru a crește durata de viață și siguranța în timpul funcționării, de exemplu, la centralele nucleare și utilizarea acestor metale în reactoarele nucleare.

Utilizarea industrială curentă a ionuluidopajul este limitat de grosimea mică a straturilor dopate cu ioni. Și aceasta este principala problemă care nu permite utilizarea unei noi abordări pentru producția de metale de un tip nou. Dar sugerăm să creștem adâncimea de penetrare a ionilor în material prin îmbunătățirea difuziei induse de radiații prin fascicule cu ioni de înaltă densitate, care sunt cu două-trei ordine de mărime mai mari decât cele utilizate în implantarea tradițională a ionilor ", a spus Alexander Ryabchikov.

Astfel, va fi posibil, potrivit oamenilor de știință,pentru a obține rezultate mai bune atunci când creați metale cu rezistență mare și rezistente la uzură. Rezultatele laboratorului confirmă această ipoteză. Probele de oțel create au un strat de suprafață de câteva sute de micrometri adâncime, în timp ce alte metode de dopare ionică permit o adâncime de doar câteva zeci de nanometri. Autorii subliniază că utilizarea noilor tehnologii va face posibilă producerea de metale cu proprietăți unice, ceea ce va face posibilă îmbunătățirea calității produselor de câteva zeci de ori.

Notificare Facebook pentru UE! Trebuie să vă autentificați pentru a vizualiza și posta comentarii FB!