 |
Ученые Пермского Политеха предложили упрочнить сталь с помощью азота и деформаций
Ученые Пермского Политеха разработали способ комплексной обработки хромоникелевой стали, которая сочетает холодную деформацию и последующее насыщение материала азотом.
В машиностроении для обработки металла производители используют методы холодной деформации, когда под воздействием силы изменяется структура материала и возрастает прочность. Хромоникелевые стали, из которых производят, например, нержавеющие трубы, цистерны и сварную аппаратуру, обладают уникальными свойствами, но в процессе эксплуатации в агрессивных средах и при повышенных нагрузках поверхности изделий изнашиваются. Ученые Пермского Политеха разработали способ комплексной обработки, которая сочетает холодную деформацию и последующее насыщение материала азотом. Такая технология позволяет быстро повысить уровень прочности и твердости поверхности стали и ее сердцевины.
Статья с результатами опубликована в журнале «Metal Science and Heat Treatment», 2024 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» и при финансовой поддержке Правительства Пермского края в рамках научного проекта №С 26/513.
Хромоникелевые стали активно применяются в производственной сфере. Например, из стали марки 08Х18Н10Т-Ш изготавливают сварную аппаратуру, нержавеющие трубы, детали для химической промышленности, контактирующие с агрессивными жидкостями, цистерны, холодильные камеры и многое другое.
На производстве для повышения прочности стали часто применяют методы пластической деформации. Когда под давлением или температурой меняют ее форму и размеры. Для этого изделие сгибают, растягивают, скручивают и сжимают с помощью специальных станков и оборудования. Даже незначительное приложение силы влияет на его характеристики.
Например, радиальная ковка – один из перспективных методов пластической деформации, когда на металл оказывают давление две или более наковальни. Перемещаясь по кругу, они формируют деталь нужных очертаний. Так можно повысить прочность изделия и сформировать деталь нужных размеров.
При эксплуатации хромоникелевых сталей в условиях высоких нагрузок их поверхность сильно изнашивается. Ученые Пермского Политеха разработали способ комплексной обработки, который включает в себя два процесса: радиальную ковку стали 08Х18Н10Т-Ш и насыщение изделия азотом для упрочнения – ионно-плазменное азотирование. Ранее такие комплексные работы не проводились.
– Сочетание этих технологий увеличивает проникновение азота в структуру металла, тем самым повышая характеристики поверхности. За счет формирования на поверхности стали азотированного слоя повышается прочность изделия, стойкость к коррозии и сопротивляемость к образованию микротрещин, – объясняет кандидат технических наук, доцент кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» ПНИПУ Ольга Силина.
С помощью радиальной ковки ученые изготовили стальные образцы, деформированные на 40 и 90%, и далее проводили с ними эксперименты азотирования при разной температуре и времени воздействия.
Исследования показали, что повышенная степень деформации и температура насыщения азотом 460-520°С дает более толстый азотный слой. Так, у стали, кованной на 40%, толщина упрочняющего слоя больше в 2 раза, а на 90% более чем в 3.
Ученые ПНИПУ доказали, что использование радиальной ковки перед азотированием стали ускоряет формирование упрочняющего слоя азота и обеспечивает более твердую поверхность изделия. Такой способ комплексной обработки позволит изготавливать промышленные детали из хромоникелевых сплавов с высоким уровнем прочности и надежности.
Контактное лицо: Пермский Политех (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 16:27, 24.04.2024
Количество просмотров: 209
Страна: Россия
| Подкастная студия Сообщества ВЫЗОВ откроет двери на IV Конгрессе молодых ученых, Молодежное сообщество ВЫЗОВ, 18:57, 29.11.2024, Россия |
148 |
| Подкастная студия, организованная Молодежным сообществом ВЫЗОВ, примет гостей IV Конгресса молодых ученых. С 27 по 29 ноября на федеральной территории «Сириус» каждый сможет стать героем подкаста и обсудить актуальные вопросы науки. Интерактивная зона будет работать в креативном пространстве «Новые лица». |
|
| Ученые Пермского Политеха выяснили, как сделать лесные дороги более прочными, ПНИПУ, 08:08, 27.11.2024, Россия |
241 |
| Для добычи древесины необходимо прокладывать лесные дороги. Они испытывают повышенную нагрузку от тяжелых машин, из-за чего покрытие быстрее разрушается и приходит в негодность. Один из способов их укрепления - использование геосинтетических оболочек. Ученые Пермского Политеха выяснили эффективность применения таких оболочек под колесами автомобиля. |
 |
| В ТГУ начала работу новая лаборатория, Тольяттинский государственный университет, 07:30, 27.11.2024, Россия |
150 |
| Сотрудники научно-исследовательского института прогрессивных технологий Тольяттинского государственного университета (НИИПТ ТГУ) проводят в ней испытания биорезорбируемых металлических материалов. |
 |
| Ученые Пермского Политеха изучили, какие реагенты эффективны для очистки лопаток авиадвигателя, ПНИПУ, 07:17, 27.11.2024, Россия |
30 |
| Для сохранения характеристик лопаток газотурбинного двигателя важно качественно очищать их от нагара и оксидной пленки, которые образуются в процессе эксплуатации. Очистка химически стойких оксидов металлов требует более тщательного изучения и подбора реагентов. Ученые ПНИПУ доказали перспективность галогенидсодержащих составов для восстановления поверхности лопаток. |
|
| Ученые Пермского Политеха улучшили работу синхронного двигателя при высоких нагрузках, ПНИПУ, 07:07, 27.11.2024, Россия |
29 |
| Для упрощения работы синхронных двигателей используют наблюдателя - систему бездатчикового управления. Она косвенно получает информацию о положении ротора и скорости вращения двигателя. Но при изменении условий эксплуатации система может терять контроль. Ученые Пермского Политеха разработали более надежный подход к адаптации наблюдателя двигателя. |
 |
|
|
