В
производстве трубопроводной арматуры для улучшения характеристик металлических
изделий применяют метод ионно-плазменного азотирования. Он формирует на
поверхности изделия защитный слой, который усиливает сопротивляемость к
образованию микротрещин, повышает прочность и стойкость к коррозии. Этот способ
экологически безопасен, прост в управлении, а также универсален для упрочнения
всех видов сталей и сплавов. Однако в России активное использование ионного
азотирования в промышленности началось относительно недавно. Производить нужное
оборудование стали также намного позже, чем в других странах. Но уже сегодня
существуют отечественные установки, которые уверенно конкурируют с зарубежными
аналогами. Ученые Пермского Политеха впервые провели сравнительные исследования
модифицированных слоев, полученных с помощью европейского и российского
оборудования. Результаты способствуют укреплению технологического суверенитета
России в металлургической отрасли.
Статья опубликована в журнале «Известия вузов.
Порошковая металлургия и функциональные покрытия», 2024 год. Исследование
проведено в рамках реализации программы стратегического академического
лидерства «Приоритет-2030».
Во многих отраслях промышленности от
качества труб и запорно-регулирующей аппаратуры зависит не только бесперебойная
транспортировка жидкости и газов, но и в целом безаварийная работа производств.
Существенно повысить эксплуатационные характеристики изделий из металлов и
сплавов можно благодаря защитным покрытиям на поверхности. Применение для этого
ионно-плазменного азотирования — наиболее перспективный вариант. В процессе обработки
ионы азота внедряются в структуру материала, формируя на поверхности слой,
который повышает твердость и износостойкость металла.
В российской промышленности такую
технологию начали применять не так давно. Но производимые на сегодняшний день
современные установки уже могут конкурировать с зарубежными аналогами. В целях
импортозамещения отечественные предприятия активно развивают эту сферу,
осваивая новые виды продукции и технологий для повышения надежности и качества
производства. Но при этом сравнение полученных результатов с зарубежными — это
важный аспект в совершенствовании российской сферы арматуростроения.
Ученые Пермского Политеха впервые
представили сравнительные данные, полученные на оборудовании разных
производителей (Болгарии и России). Исследованы результаты формирования
защитных слоев на сталях, которые широко применяют в производстве
трубопроводной арматуры.
Для экспериментов политехники выбрали 4
различные марки хромоникелевой стали. Их подвергали ионному азотированию на
обеих установках с одинаковыми режимами обработки. После детально исследовали
микроструктуру и микротвердость азотированных слоев.
— Результаты показали, что модифицирование
поверхности металла привело к увеличению твердости поверхности всех марок и
образцы сохранили равномерную структуру без внешних дефектов. Более того,
эффект от использования отечественной установки оказался даже лучше в некоторых
аспектах обработки. Максимальный результат наблюдается на стали 07Х16Н6,
микротвердость ее поверхности увеличилась в 5 раз. А минимальные показатели
(повышение в 2,8 раза) отмечены на стали 12Х18Н10Т, — рассказывает доктор
технических наук, профессор кафедры
механики композиционных материалов и конструкций ПНИПУ Светлана Порозова.
Исследование ученых Пермского Политеха
доказало, что российское оборудование для ионно-плазменного азотирования не
уступает зарубежному и демонстрирует сопоставимые достойные результаты
упрочнения поверхности металлических деталей. Импортозамещение в сфере
арматуростроения приведет к сохранению качества получаемой продукции.