Исследования в области разработки новой конкурентоспособной технологии создания интерметаллидных покрытий с использованием комбинированного метода ХГДН с последующей лазерно-термической обработкой

Период реализации проекта: 07.2022 – 12.2026
Исполнитель: НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей»
Руководитель проекта: нач. 352 лаборатории НИЦ «Курчатовский институт – ЦНИИ КМ «Прометей» к.т.н. Геращенков Дмитрий Анатольевич

Плановый результат

Технологии создания функциональных интерметаллидных покрытий с возможностью напыления прекурсорного слоя методом ХГДН и последующей лазерной обработкой.

Текущий результат
  • Проведен анализ научно-технической информации по получению износостойких покрытий;
  • Проведен литературный обзор по комбинированному применению технологий холодного напыления (CS) и лазерно-термической обработки;
  • Проведен выбор номенклатуры изделий и обоснование возможности их изготовления комбинированным методом;
  • Проведен выбор состава порошкового материала и технологических решений для разработки технологии получения износостойких покрытий;
  • Проведены ремонтновосстановительные работы на лазерных установках, обеспечивающих формирование в материале интерметаллидной структуры;
  • Исследован процесс механохимического синтеза композиционного материала на основе алюминия, армированного нитридом кремния и фазой типа сиалон;
  • Разработаны оптимальные условия механохимического синтеза композиционных частиц с эквивалентным диаметром 40-60 мкм;
  • Разработана программа исследования образцов композиционного материала на основе алюминия, армированного нитридом кремния и фазой типа SiAlON;
  • Проведены комплексные исследования образцов композиционного материала на основе алюминия, армированного нитридом кремния и фазой типа SiAlON;
  • Проведен поиск заинтересованных предприятий машиностроительной отрасли, осуществляющих деятельность, связанную с изготовлением и эксплуатацией деталей и изделий из алюминиевых сплавов с упрочненными функциональными слоями;
  • Разработана методика исследования адгезии покрытия из композиционного материала на основе алюминия, армированного нитридом кремния и фазой типа SiAlON, ко льду;
  • Проанализированы материаловедческие предпосылки изготовления и ремонта элементов плавучего энергетического блока «Академик Ломоносов».
Потенциальные потребители и перспективы коммерциализации результатов проекта

Целевым рынком для проекта является рынок ответственных узлов техники, листового проката, несущих конструкций из композитных материалов в следующих областях: Авиация; Энергетика; Кораблестроение; Нефтегазодобыча; Автомобилестроение.
Результаты работы могут быть диверсифицированы и использоваться при создании и совершенствовании отечественной гражданской и военной техники, кораблестроении, узлов трения в энергомашиностроении, в том числе для гидротурбин, паровых турбин, насосов, арматуры трубопроводов, при ремонте и восстановлении ответственных элементов техники различного назначения, специального оборудования для нефте- газодобычи.

Перечень и описание научно-технологических задач, решаемых в ходе выполнения проекта

В рамках проекта будут решены следующие задачи:

  1. Определение состава исходных порошковых материалов
  2. Определение параметров процесса ХГДН, обеспечивающих формирование равномерного слоя прекурсорного покрытия
  3. Проведение расчета полей температур при лазерной обработке и термодинамики образования новых соединений
  4. Экспериментальное определение режимов лазерной обработки для синтеза новых соединений.
  5. Исследование и испытание покрытий.