Твердая сталь высшего качества позволяет создать дешевое износостойкое и не поддающееся коррозии покрытие, которое превосходит по качеству и свойствам нанесения традиционные высокоэффективные покрытия. Разработанное Национальным отделением инжиниринга при Министерстве Энергетики и Лаборатории Защиты Окружающей Среды Штата Айдахо (INEEL), это покрытие открывает множество возможностей для развития новых приложений.
Сверхтвердая сталь может напыляться на широкую сферу разновидностей металла, с использованием традиционно доступных тепловых технологий распыляемого раствора, и превосходит существующие аналогичные покрытия в износе, коррозии и ударной прочности.
Покрытие твердой стали высшего качества создается путем преобразования легированной стали в некристаллический метглас. По существу, разбивают атомы твердого вещества до жидкой структуры, чтобы сформировать очень жесткое и прочное твердое тело.
Поскольку метглас имеет чрезвычайно низкие показатели плотности дефектов (трещины или пустоты), твердая сталь высшего качества "отвечает" по-другому на внешние экстремальные напряжения, чем металлы с высокой плотностью дефектов. Это свойство метгласа делает материал одновременно твердым и упругим, что благоприятно для его использования в качестве стойкого покрытия.
Альтернативно, при определенном нагревании покрытия можно создать устойчивую структуру, сделанную из кристаллитов от 2 до 75 нанометров в диаметре, что лишь немногим больше размером, чем атом. Этот технологический подход - более надежный путь к формированию нанокристаллической структуры, по сравнению с другими методами проведения технологического процесса.
После нанесения покрытия, оно не может быть удалено с твердой стали даже с помощью молотка и резца. Поскольку материал распыляется под высоким давлением, он остается в сжатом состоянии даже после охлаждения, что делает его более прочным.
Покрытие было подвергнуто испытаниям на высокой скорости (170 миль/час), при сильной обдувке дробью (в четыре раза более продолжительной, чем при обычных стандартных испытаниях). Результаты испытаний не показали никаких следов трещин или износа.
Твердая сталь высшего качества имеет самую высокую твердость (выдерживает давление до 16 Гигапаскалей) среди самых высококачественных, когда-либо создаваемых любых металлоконструкций или сплавов. По сравнению с существующими высокоэффективными покрытиями, твердая сталь высшего качества значительно тверже, чем электролитный жесткий хром и приближается по свойствам к лучшим видам карбидов вольфрама. Чрезвычайная твердость материала стали высшего качества вместе с его металлическими соединениями дает такие характеристики устойчивости абразивного износа, которые значительно увеличивают продолжительность жизни машинных деталей. Несмазанный материал также показывает низкий коэффициент трения, соотносясь по показателям со смазанной сталью. Это открывает дорогу созданию двигателей, работающих без моторного масла!
Самая большая экономия от внедрения этой стали будет достигаться за счет увеличения продолжительности жизни механических деталей, поскольку механизмы будут работать намного дольше и потребуют значительно меньше обслуживания.
Твердая сталь высшего качества является одним из первых плодов развивающейся молодой науки - нанотехнологии.
SciTecLibrary.com
Свежий выпуск 1, 2024
