Ученые института ядерной физики Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного техуниверситета (НГТУ) разработали технологию наплавки стойких к ржавлению покрытий на титан, сообщает ИЯФ СО РАН.
"Ученые разработали технологию наплавки коррозионностойких покрытий из тантала, ниобия или циркония на титан с помощью промышленного ускорителя электронов ЭЛВ-6. Полученный материал может применяться при изготовлении реакторов для химической промышленности. По уровню устойчивости к агрессивному воздействию он в десятки раз превосходит специальную кислотостойкую нержавеющую сталь, которая традиционно применяется в этой области", - отмечает ИЯФ СО РАН.
Из всех материалов, которые применяют в промышленности, наибольшей устойчивостью к ржавлению обладает тантал, его стойкость сопоставима с платиной. За танталом идут цирконий, ниобий, молибден и гафний. Все эти металлы близки по строению к более дешевому и распространенному титану и образуют с ним сплавы.
Однако получить такие сплавы трудно. Так, температура плавления титана составляет 1660 градусов Цельсия, а тантала - 3 тыс. градусов, в итоге куски тантала просто тонут в расплавленном титане.
Ученые ИЯФ СО РАН и НГТУ использовали для решения этой проблемы промышленный ускоритель ЭЛВ-6 с высокоэнергетическим электронным пучком. Технология заключается в том, что на пластины титана сначала равномерно напыляют порошок из смеси титана и тантала.
"Электронный пучок проникает сквозь порошок и плавит сначала частицы титана и поверхность титановой пластины, частицы тантала смачиваются титаном и растворяются в нем, как сахар в воде. В результате мы получаем наплавленный слой, который увеличивает коррозионную стойкость исходного металла до 100 раз, в зависимости от среды, в которую помещается материал", - отметил сотрудник ИЯФ СО РАН Михаил Голковский.
Такой двухслойный материал хорошо поддается сварке, сгибанию и прокатке, сохраняя пластичность, прочность и коррозионную стойкость. Для изготовления реакторов, которые способны выдержать воздействие кипящих кислот - азотной, соляной и серной - используют особые кислотостойкие сорта нержавеющей стали, но разработанные сибирскими учеными титановые сплавы могут стать хорошей заменой этим сортам.
