Ученые Тольяттинского государственного университета нашли способ сделать мягкий алюминий прочнее — почти как сталь. Они обработали алюминий лазером и добавили никель. Как сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ порталу Наука Mail, в результате деталь из такого материала служит в три раза дольше, если на нее действует трение. Это пригодится в самолетостроении, автомобилестроении и судостроении: там любят алюминий за легкость, но он быстро изнашивается — теперь эта проблема может быть решена.
Алюминий широко используют в строительстве, энергетике, авиации, судостроении и медицине: он легкий, прочный, не ржавеет, хорошо проводит тепло и электричество, легко обрабатывается. Но у него есть недостаток — он недостаточно твердый и быстро изнашивается. Поэтому алюминиевые детали часто защищают специальными покрытиями.
Ученые ТГУ предложили новый способ упрочнения: сначала наносят на алюминий слой никеля, а потом обрабатывают поверхность лазером. В результате образуется прочный слой из соединений алюминия и никеля. Его твердость становится в шесть раз выше, а деталь служит втрое дольше.
В экспериментах ученые подбирали лучшие режимы лазерной обработки и выяснили, что чем больше никеля в покрытии, тем оно тверже. При этом поверхность получается очень гладкой — часто даже не нужна дополнительная шлифовка.
С помощью нашей технологии можно повышать свойства не всей детали, а только тех ее участков, которые подвергаются трению. К тому же, метод не требует сложного и дорогого оборудования. Химическое никелирование — давно отработанный процесс, а лазерные установки сегодня есть на многих производствах. Можно взять то, что уже есть, и с помощью установленных режимов обработки получать детали, которые служат дольше. Таким образом, экономятся материалы, снижаются себестоимость производства и нагрузка на ремонтные службы.
В ближайшее время ученые планируют продолжить эксперименты, чтобы оптимизировать режимы обработки и распространить этот метод на более широкий спектр алюминиевых сплавов. Также специалисты намерены изучить, как полученное «покрытие» ведет себя в агрессивных средах, например, в условиях морской воды.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в Череповце нашли способ улучшить детали для авиации и кораблей.