Группа ученых из России предложила использовать сверхтвердые керамические покрытия в целях снижения трения и износа оборудования, применяемого в автомобилях. Такие исследования показали, что детали, покрытые модифицированным материалом, становятся более устойчивыми в аварийных ситуациях, а их срок службы увеличивается в десять раз, сообщили в пресс-службе Уральского федерального университета, пишет ТАСС Наука.
Испытания на реальном оборудовании показали, что при использовании сверхтвердого керамического покрытия термостойкость деталей клапана двигателя внутреннего сгорания сохраняется до 1 000 градусов Цельсия, их сопротивление окислительному и абразивному изнашиванию увеличивается на 480%, а срок службы увеличивается в десять раз. Ресурс вала гидромотора с применением новой технологии вырос на 30%, стойкость пуансонов для изготовления полимерных трубопроводов увеличилась в 100 раз, а производительность процесса возросла почти наполовину, сообщили в университете.
Ученые из Удмуртского госуниверситета, институтов Уральского отделения РАН, Удмуртского государственного аграрного и Уральского федерального университетов принимали участие в разработке этой технологии, поддержанной Российским научным фондом. Следующим этапом будет внедрение этой технологии на предприятиях.
Ученые предложили модифицировать сталь с добавлением висмута. Полученные результаты демонстрируют высокую устойчивость к трению и износу, при этом коэффициент сухого трения снижается до 0,03, пояснили вузовские представители. Отсутствие смазки в процессе испытаний имитировало суровые условия значительной нехватки масла, которые часто возникают при аварийных ситуациях. «Для проведения тестов был создан лабораторный стенд, на котором можно полностью смоделировать условия работы подшипникового узла турбокомпрессора. После испытаний турбокомпрессор, вращавшийся со скоростью 75 тыс. оборотов в минуту, был разобран для осмотра», — рассказывает доцент кафедры эксплуатации и ремонта машин Удмуртского государственного аграрного университета, Алексей Ипатов.
Предложенная технология нанесения сверхтвердых керамических покрытий обеспечивает многократное улучшение свойств материалов, добавляют ученые. Простота, экономичность и надежность метода могут обеспечить значительное увеличение сроков службы оборудования в различных областях массового машиностроения, включая аэрокосмическую, автомобильную и энергетическую отрасли.
Согласно исследователям, не модифицированный турбокомпрессор японского производства выдерживает всего пять циклов испытаний даже с применением граничной смазки. «Таким образом, можно сделать вывод, что легирование стали висмутом обеспечивает выдающиеся антифрикционные свойства и долговременную надежность при скольжении на высоких скоростях без смазок любых видов. Причем в различных условиях — например при высоких скоростях вращения и больших нагрузках, при экстремально низких или высоких температурах, при невозможности сохранить необходимую толщину смазочного слоя. Преимущества технологии ВЛС позволяют повторять бесконечное количество циклов вращений вала под нагрузкой, не вызывая усталостного разрушения материала или его значительных потерь из-за износа», — отмечает главный научный сотрудник Уральского отделения РАН, профессор кафедры литейного производства и упрочняющих технологий УрФУ, руководитель научной группы Алексей Макаров.
При цитировании информации активная гиперссылка на neprosto.fun обязательна
