Надежное покрытие, которое улучшит износостойкие и коррозионные свойства поверхностей деталей оборудования для перерабатывающей и горно- и нефтедобывающей промышленностей, разработали специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 27 августа сообщает пресс-служба вуза.

От качества защитных покрытий, делающих устойчивыми к износу и повреждениям различные инструменты, пары трения и детали машин во многих отраслях промышленности, зависит длительность срока службы оборудования, а также частота ремонта и замены компонентов.

В целях улучшения качества покрытий, работающих в условиях истирающих нагрузок и агрессивных сред, ученые ПНИПУ разработали новую технологию их нанесения и получили на нее патент № 2822143: «Способ получения многослойного покрытия для работы в условиях трибокоррозии». (Трибокоррозией называется процесс разрушения материала вследствие комбинированного воздействия на него коррозии и износа).

Данный способ обеспечивает заданный состав, структуру и свойства многослойного покрытия, которое представляет собой «сэндвич», где первым на изделие, поверхность которого предварительно проходит ионную очистку, наносится подслой титана, затем несколько раз чередуются слои трех составов: нитрид циркония и алюминия, нитрид титана, нитрид алюминия, а последним наносится слой нитрида циркония и алюминия.

Покрытие наносится на изделия, вращающиеся в газовой смеси азота и аргона при давлении 0,7–0,75 Па, при этом используются четыре магнетрона вакуумных установок для каждого распыляемого материала покрытия.

Высокоскоростной процесс нанесения покрытия обеспечивает его термодинамическую стабильность, а также износостойкие и физико-механическими свойства, высокую твердость и повышенную трещиностойкость.

Профессор кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ, доктор технических наук Анна Каменева рассказала, что такое покрытие увеличивает эффективность использования оборудования за счет уменьшения скорости коррозии в 2–18 раз и увеличения износостойкости в 2–3 раза.

Она привела несколько примеров инструментов, где можно использовать эти покрытия:

«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».

Разработанные учеными Пермского Политеха технологические процессы уже рекомендованы к внедрению на отечественных предприятиях.