Российские ученые создали оригинальную эффективную технологию нанесения защитных покрытий

В «Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» (Москва) добились роста на 50% стойкости к коррозии и высокотемпературному окислению при нанесении покрытий для ответственных узлов и деталей современной техники по сравнению с существующими технологиями. Новая разработка предназначена для использования в двигателестроении, при производстве нефтеперерабатывающих насосов и других деталей, подвергающихся одновременному воздействию износа и коррозии.

По информации пресс-службы НИТУ МИСИС, исследования ученых привели к соединению в едином технологическом вакуумном цикле преимуществ трех методов осаждения, основанных на различных физических принципах. В итоге было получено многослойное покрытие с высокими характеристиками износостойкости, коррозионной стойкости и жаростойкости.

Российские ученые впервые получили защитные покрытия из электродов на основе карбида хрома со связкой NiAl (Cr3C2 — NiAl) путем последовательной реализации в одной установке методов электроискрового легирования (ЭИЛ), катодно-дугового осаждения (КДО) и магнетронного напыления (МН). Созданное покрытие обладает композиционной микроструктурой, которая позволяет совместить полезные эффекты всех трех методов.

1. Сначала поверхность обрабатывалась методом ЭИЛ в вакууме, который обеспечивает перенос материала электрода Cr3C2 — NiAl на изделие, обеспечивая высокую прочность сцепления покрытия с подложкой.
2. На второй стадии при КДО, ионы, летящие с катода, заполняют дефекты первого слоя, залечивая трещины и создавая более плотный структурно-однородный слой с высокой коррозионной стойкостью.
3. На третьей стадии методом МН формируется поток атомов, который выравнивает рельеф поверхности. В результате образуется герметичный жаростойкий верхний слой, препятствующий диффузии кислорода из агрессивных сред.

После изучения каждого слоя с использованием просвечивающей электронной микроскопии, были обнаружены два защитных эффекта: повышение несущей способности за счет нижнего слоя вещества и герметизация дефектов при осаждении следующих двух слоев. В результате получено трехслойное покрытие в 1,5 раза более стойкое, чем базовые покрытия, как к коррозии, так и к высокотемпературному окислению в жидких и в газообразных средах.

Дальнейшим развитием технологии станет модифицирование жаропрочных титановых и никелевых сплавов, — сообщает пресс-служба «Национального исследовательского технологического университета «МИСиС».