Упрочнение металлов и сплавов ультрадисперсными порошками

Сущность технологии заключается в модифицировании металлов и сплавов ультрадисперсными порошками (УДП) тугоплавких соединений (оксидов, нитридов, карбонитридов, боридов и др.). Модифицирование осуществляется путем введения в расплав специально подготовленных добавок, содержащих тугоплавкие соединения в количестве 0,01-0,05 % по массе с размером частиц 0,01-0,1 мкм.

Электронно-микроскопические снимки шлифов

немодифицированной стали (а)

и модифицированной стали (б), после травления пикриновой кислотой.

Области применения:

• литейное производство
• металлургия черных и цветных металлов и сплавов

Новые достижения и преимущества:

1. экономия дорогостоящих легирующих металлов,
2. сравнительно невысокая стоимость УДП,
3. упрочнение металлической матрицы на уровне дислокационной структуры, а также за счет измельчения зерен матрицы и избыточных фаз,
4. высокая усваиваемость частиц расплавом и равномерное распределение их по объему в процессе модифицирования.

Технические характеристики (применение УДП):

• повышает предел текучести нержавеющих сталей на 15-20%, увеличивает их коррозионную стойкость в 1,4-1,7 раза и снижает их отпускную хрупкость,
• в углеродистых сталях изменяет строение перлита и повышает прочность на 15- 30% при увеличении пластичности в 1,5-2,0 раза,
• жаропрочность отливок из никелевых сплавов повышает на 10-20% при увеличении циклической выносливости на 20-40%,
• износостойкость отливок из чугуна повышает в 3 раза, увеличивая прочность на 30%, относительное удлинение в 1,5 раза,
• в алюминиевых сплавах повышает прочность на 5-10%, а относительное удлинение в 4-4,7 раза.

Номенклатура упрочняемых изделий

Лопатки турбин, отливки из стали, чугуна и цветных металлов, чугунные изложницы, слитки из сталей с повышенной способностью к сложному деформированию, в том числе непрерывнолитые заготовки.

Разработки на основе предлагаемой технологии 

Промышленное освоение технологии модифицирования сплавов УДП проводилось на Омском моторостроительном производственном объединении им. П.И.Баранова (лопатки турбин из никелевого сплава), Новосибирском заводе химконцентратов (отливки из изложницы из серого чугуна).  

Награды             

Золотая медаль VI Московкого международного салона инноваций и инвестиций 7-10 февраля 2006 г. Москва

Коммерческие предложения

• Совместное патентование за рубежом,
• Проведение совместных исследований,
• Продажа модифицирующих добавок на основе УДП,
• Оказание услуг по реализации технологии.