Томские ученые разработали новый метод обработки стали с помощью импульсного пучка ионов металлов и газов, который позволяет менять структуру материала и значительно улучшать его свойства. В ходе экспериментов специалистам удалось повысить износостойкость стали марки AISI 420 в 50 раз, а марки AISI 321 — в 3500 раз. Метод сочетает несколько процессов: имплантацию ионов, радиационно-стимулированную диффузию, импульсный нагрев и сверхбыстрое охлаждение. Благодаря этому удаётся формировать ионно-легированные слои толщиной от единиц до десятков микрометров без деградации свойств материала.
Специалисты пояснили, что сверхбыстрое охлаждение не только предотвращает перегрев, но и само по себе влияет на микроструктуру стали, создавая эффект сверхзакалки. Ранее учёные уже доказали, что аналогичный метод с использованием пучков азота увеличивает износостойкость AISI 321 в 3500 раз. Результаты исследования опубликованы в журнале The European Physical Journal — Plus (Q2, IF: 2,9)
В дальнейшем исследователи планируют изучить микротвердость, коррозионную и усталостную прочность обработанных образцов, а также определить механизмы износа. Конечная цель — внедрить технологию на промышленных предприятиях для создания долговечных деталей машин, инструментов и компонентов с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Фото: ТГУ
