Военное обозрение

Помог лазер. В РФ придумали, как сделать сталь прочнее

44
Ученые из Красноярска и Москвы разработали технологию повышения твердости и износостойкости стальных изделий, сообщает Тайга.Инфо.


Помог лазер. В РФ придумали, как сделать сталь прочнее


Поверхностное армирование стали позволяет повысить прочность деталей работающих в условиях износа машин и инструментов. Технологию можно улучшить, если использовать такие наноуглеродные материалы, как фуллерен, графен или наноуглеродные трубки, и лазер для обработки поверхности, пишет издание со ссылкой на Красноярский научный центр СО РАН.

«Ученые в качестве наноматериала выбрали сажу, которая получается при производстве фуллеренов в дуговом разряде с графитовыми электродами. После обработки лазером твердость железа, покрытого наноструктурированным углеродом, увеличилась более чем в пять раз по сравнению с наиболее распространенной технической сталью. Коэффициент трения усиленного материала оказался на 20–30% ниже, чем у исходных образцов», – говорится в сообщении.

Твердость и износостойкость сталей, особенно содержащих соединения углерода, азота или бора, значительно улучшаются после лазерной обработки. Кроме того, лазерное нагревание не вызывает деформации продуктов, что сокращает технологический процесс, поскольку нет необходимости в дополнительной обработке металлических изделий,
рассказал научный сотрудник Александр Елецкий.

В исследовании приняли участие сотрудники Красноярского научного центра СО РАН, НИУ МЭИ и Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).
Использованы фотографии:
ayga.info / shutterstock.com
44 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. НасРать
    НасРать 14 мая 2018 15:02
    +2
    ЕГЭшное поколение...что с них взять..
    1. Николай С.
      Николай С. 14 мая 2018 18:48
      +2
      Цитата: НасРать
      ЕГЭшное поколение...что с них взять..

      Всё так. Этому бы поколению анекдоты писать, а не новости.
      Поверхностное упрочнение, легирование, закалка, наплавка, другие виды модификации поверхности...
      Специальный лазер для этого с равномерным распределением мощности в пятне.
      Эти работы велись ещё в 70-80х. См. список литературы в докторской диссертации одного из тех спецов. http://tekhnosfera.com/tiporyad-mnogokanalnyh-vol
      novodnyh-tehnologicheskih-co2-lazerov
      Фото с ним сохранилось. И это не пьянка, а фуршет на научной конференции 2004г. в Адлере (п.Весёлый) "Лазеры в науке, технике, медицине", проводимой "Лазерной ассоциацией". Я там как-то мимо проходил.
  2. Вадим237
    Вадим237 14 мая 2018 15:06
    +6
    Уж лучше бы анонсировали массовое внедрение плазменных печей, в металлургии, для получения чугунов и сталей высокого качества.
    1. Freelancer7
      Freelancer7 14 мая 2018 17:11
      +1
      Одно другому не мешает... в 5 раз увеличенная твёрдость - по моему это хороший результат!
      1. юра яковлев
        юра яковлев 14 мая 2018 17:37
        +3
        Одно другому не мешает... в 5 раз увеличенная твёрдость - по моему это хороший результат![b][/b]

        Увеличивается не твёрдость, а микротвёрдость, определяемая по шкале виккерса.
    2. Иван Тарава
      Иван Тарава 14 мая 2018 18:39
      +2
      Нужны плазменные печи для уничтоживших Панцирь в Сирии.
      1. Вадим237
        Вадим237 14 мая 2018 18:55
        +1
        Такие орудия лет через 100 может и появятся.
  3. Горный стрелок
    Горный стрелок 14 мая 2018 15:07
    +4
    Поверхностная закалка с "наклепом"и цементацией. Удобно делать лазером? Ну молодцы, что заметили... wassat
    1. ziqzaq
      ziqzaq 14 мая 2018 15:19
      +3
      Цитата: Горный стрелок
      Поверхностная закалка с "наклепом"и цементацией.

      Хм... Наклеп??? Насколько помню, наклеп это создание напряжение в стали до площадки текучести, а тут просто углеродосодержащей дрянью намазали и прогрели лазером (хорошо если в среде инертного газа, аргона например)....
      1. Weyland
        Weyland 14 мая 2018 15:46
        +2
        Цитата: ziqzaq
        Наклеп??? Насколько помню, наклеп это создание напряжение в стали до площадки текучести,

        При термообработке имеет место т.н. "фазовый наклёп" - но это "дебри" для крутых профи вроде меня.
        1. амирбек
          амирбек 15 мая 2018 11:41
          0
          Цитата: Weyland
          т.н. "фазовый наклёп"

          главное конкурента ввести в заблуждение ... это наверное то с чего начинали yes
    2. Игорь В
      Игорь В 14 мая 2018 15:59
      +2
      Цитата: Горный стрелок
      Поверхностная закалка с "наклепом"и цементацией. Удобно делать лазером? Ну молодцы, что заметили... wassat

      К термообработке это не имеет отношение. Раньше называлось - упрочнение, то есть нанесение поверхностного слоя на уже готовую деталь. Я работал в инструментальном производстве, у нас упрочняли рабочие кромки матриц штампов, например, для увеличения срока службы между текущими ремонтами. Увеличивали стойкость инструмента. Делали с помощью электроэррозионных станков, кратковременной электрической дугой, по сути. После такой обработки поверхность имела невысокий класс шероховатости, поэтому на трущихся частях была сомнительна. С помощью лазера, возможно этот недостаток устранили.
      А вообще, калининградский "Кварц" делал установки для упрочнения, после которых детали были ровненькие и чистенькие. Так что технологии четверть века назад были разные. smile
      1. михаил3
        михаил3 14 мая 2018 16:52
        +3
        НАМИ предоставлял когда то такую услугу - обработка зеркала цилиндров лазером. Вроде бы эта операция используется и сейчас при форсировании двигателей. Как я понимаю, микропики металла, остающиеся после шлифовки, оплавляются и выравниваются в значительной степени. Так как лазер нагревает поверхность очень локально, то при правильных настройках сколь нибуть значительного изменения поверхностной структуры не происходило, просто все сглаживалось.
        1. Игорь В
          Игорь В 14 мая 2018 20:36
          +1
          Цилиндры хонингуют, но это та же шлифовка, только в разные стороны.
  4. НЕКСУС
    НЕКСУС 14 мая 2018 15:11
    +3
    После обработки лазером твердость железа, покрытого наноструктурированным углеродом, увеличилась более чем в пять раз по сравнению с наиболее распространенной технической сталью.

    Можно ли это использовать в производстве брони ?
    1. MPN
      MPN 14 мая 2018 15:25
      +6
      Цитата: НЕКСУС
      Можно ли это использовать в производстве брони ?

      В тяд ли, структура стали не меняется как я понял, а только слой обработанный..., основа как из печи вылили прокатали такая и есть...
      1. Mestny
        Mestny 14 мая 2018 15:30
        +7
        Можно использовать для производства двигателей - конкретно трущихся деталей. Например подшипников.
        1. MPN
          MPN 14 мая 2018 15:37
          +11
          Цитата: Mestny
          Можно использовать для производства двигателей - конкретно трущихся деталей. Например подшипников.
          Да и стенки цилиндров обрабатывать на ура пойдет..., самое то..
        2. Beltasir Matyagu
          Beltasir Matyagu 14 мая 2018 16:20
          +4
          Вставки подшипника, сочленения коленвалов, цилиндров, трущиеся детали роторов, редукторов. Я бы хотел такое напыление в редукторах электроинструментов, это свело бы на нет проблему цена/качество. На металлообрабатывющих станках пришлось бы тоже кстати. Правда такой слой врядли огнеупорный и при высоком трении разрушится
      2. НЕКСУС
        НЕКСУС 14 мая 2018 15:51
        +2
        Цитата: MPN
        В тяд ли, структура стали не меняется как я понял

        Мне интересно,этот метод работает в производстве титановой брони ,скажем для СУ-34 ?
        1. MPN
          MPN 14 мая 2018 15:57
          +6
          Суть в том что упрочнения броневого листа не происходит, а только слой в микроны создают на поверхности, я так понял, но иновационным его считают лишь по тому, что уплотняют этот слой нанотехнологиями и типа твердость(не прочность) слоя уплотненного углеродными трубками с родни алмазу (тот же углерод)... вот и вся иновация... Для износа поверхности и скользящих свойств идеально, думаю в двигателестроении самое то, есть надежда на увеличение рессурса движков в будущем.
          1. НЕКСУС
            НЕКСУС 14 мая 2018 16:00
            +1
            Цитата: MPN
            Суть в том что упрочнения броневого листа не происходит, а только слой в микроны создают на поверхности

            Другими словами,упрочнение происходит не на всю толщину стального листа...хм...тогда действительно,скорее всего в автомобилестроении это пригодится больше.
            1. MPN
              MPN 14 мая 2018 16:02
              +8
              Цитата: НЕКСУС
              Другими словами,упрочнение происходит не на всю толщину стального листа...хм...тогда действительно,скорее всего в автомобилестроении это пригодится больше.

              Именно так, Автомобилестроение не панацея, все движки включая и турбины приобретут не мало, износ+минимальное трение... это во многих областях нужно...
              1. амирбек
                амирбек 15 мая 2018 10:54
                +1
                Цитата: MPN
                износ+минимальное трение...

                а если наложить по системе сот много-слойно скалибровать решетки (что мало вероятно) то получим полосной эффект а это уже полярная защита lol эрозия 0,001%
    2. Weyland
      Weyland 14 мая 2018 15:45
      +1
      Цитата: НЕКСУС
      Можно ли это использовать в производстве брони ?

      скорее подходит для пар трения - тут Mestny прав на все 100% -
      Цитата: Mestny
      Можно использовать для производства двигателей - конкретно трущихся деталей. Например подшипников.
    3. Симаргл
      Симаргл 14 мая 2018 16:32
      +1
      Цитата: НЕКСУС
      Можно ли это использовать в производстве брони ?
      Это только поверхностная обработка верхнего нано-слоя.
  5. Million
    Million 14 мая 2018 15:12
    +5
    А Жигули как гнили сразу с конвейера-так и будут гнить...
    1. MPN
      MPN 14 мая 2018 15:26
      +7
      Цитата: Million
      А Жигули как гнили сразу с конвейера-так и будут гнить...

      Да пока их из пивных банок делать не начнут, так и будет... laughing Вот банка пивная не разлагается веками... laughing
      1. Beltasir Matyagu
        Beltasir Matyagu 14 мая 2018 16:16
        +3
        Сейчас весь мир делает такое что "Жигули" на их фоне достойно смотрится
    2. Mestny
      Mestny 14 мая 2018 15:31
      +1
      А "Жигули" это что за автомобиль? Кем выпускается?
      Вы из какого десятилетия к нам прибыли, товарищ?
      1. Million
        Million 14 мая 2018 15:45
        +2
        да как Жигули сейчас не назови-все равно останутся Жигулями
        1. Wild_Grey_Wolf
          Wild_Grey_Wolf 14 мая 2018 16:39
          +2
          Действительно как не назови Жигули так и останутся Достойной техникой цена качество и доступность, главное мозг чтоб не гнил и позволял оценить это.
    3. caca
      caca 14 мая 2018 18:40
      +1
      А кузов ЗиЛ-115 еще в конце 70-х упрочнялся лазерной поверхностной закалкой. ;)
  6. net0103net
    net0103net 14 мая 2018 16:00
    0
    Хорошая новость.
  7. Beltasir Matyagu
    Beltasir Matyagu 14 мая 2018 16:15
    0
    Это уже известная технология. Например напыление нитрида титана как покрытие режущих инструментов. Если использовать углерод то выходит схожая штука.
    1. амирбек
      амирбек 15 мая 2018 11:01
      0
      Цитата: Beltasir Matyagu
      Если использовать углерод то выходит схожая штука

      кулибины уже дадумкали собрать 3д принтер для кристалических решеток ... если да то можно начинать конструировать антигравитационный (относительно нашей планеты конечно) материал bully
  8. Rostislav
    Rostislav 14 мая 2018 16:24
    +2
    Поверхностное армирование стали позволяет повысить прочность деталей ...

    Может, поверхностное упрочнение?
    Действительно,
    ЕГЭшное поколение...что с них взять.
  9. Deadушка
    Deadушка 14 мая 2018 16:51
    +3
    Помог лазер

    вот, что лазер животворящий делает
  10. denk20
    denk20 14 мая 2018 16:56
    0
    Я вот почему-то думал, что сталь это и есть сплав железа с углеродом, а не что-то "в особенности содержащее соединения углерода".
    1. Игорь В
      Игорь В 14 мая 2018 20:38
      +1
      Сталь это не сплав, а химическая смесь железа с углеродом.
      1. cast iron
        cast iron 15 мая 2018 00:52
        0
        Меня в ВУЗе на предметах технология литейного производства и материаловедения учили, что сталь - это сплав железа с углеродом. Никаких химических смесей мы не изучали.
  11. юра яковлев
    юра яковлев 14 мая 2018 17:18
    +1
    Так это, вроде бы, ещё в советское время было известно.
  12. dgonni
    dgonni 14 мая 2018 17:44
    +1
    Открыли то что в движках Мерса и других производителей тяжёлой техники используется овер 20ть лет? Или только спионерили и пытаются под это тупо взять деньги? Лазерная шлифовка цилиндров в европе не нова! Поэтому, учитывая автодоровский универ, с вероятностью 99,9% тупо распил бабла. И показни типа мы придумали :(
  13. Zomanus
    Zomanus 15 мая 2018 00:03
    0
    Да у нас регулярно подобные разработки проводят.
    Только дальше лабораторий и опытных установок такое не уходит.