Ученые разработали технологию получения сверхпрочного карбида вольфрама, который практически не подвержен износу. Материал до 26 раз устойчивее, чем традиционные твердые сплавы, которые сегодня повсеместно используются в промышленности в экстремальных условиях.
На практике, основой для производства высокопрочных инструментов служат твердые сплавы на основе карбида вольфрама. Твердость обеспечивается металлической связкой - кобальтом, который придает материалу вязкость, однако его твердость ниже, чем у абразивных частиц (песка, породы). В процессе эксплуатации связка постепенно разрушается и вымывается, что приводит к быстрому износу детали. Дальневосточные ученые отказались от использования кобальта, и создали монолитную структуру из чистого карбида вольфрама.
С применением метода искрового плазменного спекания (SPS) были спрессованы наночастицы порошка размером в 1 тыс. раз тоньше человеческого волоса в единое изделие, достигнув плотности 99,94%. Процесс проводился при нагреве до температуры 2 000 градусов по Цельсию. Полученный материал обладает значительно большей твердостью при меньшей цене по сравнению с существующими твердыми сплавами. И все это стало возможным только за счет применения нового метода спекания.
Новый материал подходит для создания деталей, работающих в экстремальных условиях - бурового оборудования для нефтегазовой и горнодобывающей отрасли, фильер, через которые протягивают тонкую проволоку, прецизионных подшипников, работающих без смазки, а также деталей насосов, перекачивающих жидкости, содержащие песок, цемент и другие абразивные материалы. Также ученые отмечают, что новый материал позволит отказаться от дорогого и дефицитного кобальта, месторождения которого находятся в основном в политически нестабильных регионах.
“Широкое внедрение инновационных материалов повысит эксплуатационные показатели новых конструкционных решений, увеличит сроки эксплуатации, что позитивно отразится на экономических характеристиках, а, значит, и конкурентных возможностях изделий”- отметил Вице – президент по энергетическому машиностроению АО “ КПТМ” Рыков Д С.
Редакция сайта ТАСС
25 марта.
