Модификация поверхности материалов

Химико-термической обработкой (ХТО) называется процесс поверхностного насыщения металлов и сплавов различными элементами, сопровождающийся изменением химического состава, микроструктуры и свойств поверхностного слоя детали.

Изменение химического состава происходит в результате взаимодействия материала с окружающей средой (твёрдой, жидкой, газообразной или плазменной) при нагреве. Вследствие этого формируются новые фазы и изменяется микроструктура поверхностного слоя, что напрямую влияет на его эксплуатационные характеристики.

Ионно-плазменное азотирование (ИПА)

Ионно-плазменное азотирование — это современный метод ХТО, основанный на насыщении поверхности азотом в условиях вакуума под воздействием ионной плазмы.

В результате формируется упрочнённый азотированный слой, включающий:

• соединённую (нитридную) зону;
• диффузионный подслой.

Микродуговое оксидирование (МДО)

Микродуговое оксидирование (МДО), также известное как плазменно-электролитическое оксидирование - это высокоэффективная технология формирования оксидных керамических покрытий на поверхности алюминиевых и титановых сплавов.

Приумущества ХТО

• высокая твёрдость и износостойкость;
• улучшенные трибологические свойства;
• высокая адгезия упрочнённого слоя;
• минимальные деформации;
• точный контроль структуры и глубины слоя.

UNSM (ультразвуковая нанокристаллическая поверхностная модификация)

UNSM (ультразвуковая нанокристаллическая поверхностная модификация) — это эффективный метод поверхностной обработки, основанный на интенсивной пластической деформации поверхностного слоя материала под воздействием высокочастотных ультразвуковых колебаний, в результате чего его структура измельчается до нанокристаллического уровня.

Данный метод широко применяется в машиностроении, авиации, энергетике, нефтегазовой отрасли и медицине с целью повышения износостойкости, усталостной прочности и общих механических свойств деталей и покрытий.

Преимущества метода

• Реализуется как холодная обработка (без высоких температур)
• Упрочняет только поверхностный слой, не нарушая объемную структуру материала
• Является универсальной технологией, применимой к различным металлам, сплавам и покрытиям

Структурные изменения

Под воздействием UNSM в поверхностном слое материала наблюдаются следующие изменения:

• Размер зерен (кристаллитов) уменьшается до нанометрового уровня
• Существенно возрастает плотность дислокаций
• Формируются остаточные сжимающие напряжения
• Повышаются плотность и однородность поверхностного слоя