Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали способ комплексной обработки, сочетающей холодную деформацию и последующее насыщение материала азотом. Он позволяет быстро увеличить уровень прочности и твердости поверхности стали и ее сердцевины.
Пермяки провели исследование по программе «Приоритет 2030» и финансовой поддержке правительства Прикамья. Известно, что нержавеющая хромоникелевая сталь 08Х18Н10Т-Ш применяется в производственной сфере. Из нее делают сварную арматуру, нержавеющие трубы, детали для химической промышленности, контактирующие с агрессивными жидкостями, цистерны и холодильники.
Заготовка из хромоникелевой стали может менять свою форму и размеры. Для этого на предприятиях растягивают, скручивают и сжимают готовые изделия. Любое физическое воздействие меняет структуру металла и даже его характеристики.
Для уплотнения изделия из хромоникелевой стали используется технология холодной обработки. Пермские ученые изучили метод радикальной ковки — это процесс, когда на металл давят две или более наковальни. Передвигаясь по кругу, они формируют деталь нужных размеров. Исследователи подробно изучили влияние деформации радиальной ковкой и последующего азотирования на структуру и свойства стали 08Х18Н10Т-Ш.
Как сообщает пресс-служба ПНИПУ, на итоговый результат при производстве изделия особенно влияют степень деформации заготовки, состав газа, температура и продолжительность процесса азотирования. Эксперименты показали, что деформация стали таким способом на 40% увеличивает ее твердость на 80-95% относительно исходного состояния, а ковка на 90% — то есть, в 2,5 раза.
Пермские исследователи доказали, что использование радиальной ковки перед азотированием стали ускоряет формирование упрочняющего слоя азота и обеспечивает более твердую поверхность изделия. Этот способ комплексной обработки позволит производить промышленные детали из хромоникелевых сплавов с высоким уровнем прочности.