Новый способ упрочнения металлических конструкционных материалов разработали ученые и инженеры АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» (предприятие научного дивизиона Росатома). Метод позволяет одновременно повысить на 20-процентную усталостную прочность и в несколько раз улучшить твердость, износостойкость и коррозийную стойкость материалов.

Отличие предлагаемого российскими учеными метода от применяемых в мире – в комплексности.

«Мы предлагаем обрабатывать материалы сначала импульсными плазменными потоками, что увеличивает износостойкость, коррозионные свойства и твердость поверхности детали, после чего применяем метод лазерного ударного упрочнения, повышая усталостную прочность изделия и заодно убирая некоторые негативные последствия обработки плазмой», – рассказал руководитель проекта Антон Кутуков.

Лазерно-ударное упрочнение проводится с помощью разработанной в ТРИНИТИ установки, генерирующей лазерный луч мощностью до 10 ГВт с диаметром пучка до 10 мм. Применяя только этот метод удалось достичь 20- процентного увеличения усталостной прочности на лопатках авиадвигателей, на которых проводили эксперименты.

«Подобные лазерные комплексы есть у американцев. Они с помощью этих установок увеличивают ресурс работы деталей двигателя самолетов», – рассказал Кутуков, отметив комплексность метода, придуманного в ТРИНИТИ. Комбинация лазерного наклепа с импульсной плазменной обработкой позволяет добиваться улучшения характеристик в разы.

В этом году в институте будет введена в эксплуатацию автоматизированная установка по импульсной плазменной обработке, адаптированная под обработку различных по размеру и форме деталей. А в 2024 году будет готов комплексный автоматизированный стенд, на котором можно будет проводить комбинированную обработку изделий сложной формы, используя импульсные плазменные потоки и лазерное излучение.

Антон Кутуков уточнил, что применение данного метода, возможно при обработке подшипников, деталей авиадвигателей, замков нефтепроводов, буровых долот, турбинных лопаток пароводяных энергоагрегатов атомных и тепловых электростанций и других изделий.



По материалам СМИ