В ТГУ разработали новый метод защиты магниевых сплавов с редкоземельными элементами

САМАРА, 17 ноября. //. Специалисты Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали инновационный метод защиты магниевых сплавов с редкоземельными элементами, широко используемых в авиации, автомобилестроении и других отраслях. Исследователи смогли значительно повысить коррозионную стойкость и износостойкость этих сплавов, что позволяет использовать изделия и конструкции из них в агрессивных условиях и не приводит к значительному удорожанию изделий, сообщила пресс-служба вуза.

В своей новой работе исследователи из научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ под руководством доктора физико-математических наук, профессора Михаила Криштала использовали технологию, включающую в себя сочетание плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) и добавления в электролит наночастиц карбида вольфрама или карбида титана при которой на поверхности магниевого сплава создается защитный оксидный слой.

"Проведя серию экспериментов, мы обнаружили, что наночастицы карбида вольфрама или карбида титана, добавляемые в электролит в определенном диапазоне концентраций при ПЭО, улучшают свойства защитного "покрытия". Они не вступают в химические реакции, но внедряются в оксидный слой подобно "армирующим" частичкам и делают этот слой более твердым, прочным и устойчивым к коррозии", – рассказала старший научный сотрудник НИИПТ ТГУ Алиса Полунина.

Как показало исследование, использование наночастиц позволяет повысить производительность формирования (толщину) "покрытия" на 50-65% при одинаковой длительности обработки и примерно в 3-4 раза снизить скорость коррозии магниевого сплава, но снижение носит кратковременный характер, что особенно важно для изделий с ограниченным сроком службы. "При этом ученые обнаружили, что слишком высокие концентрации наночастиц в электролите могут ухудшить качество оксидного слоя и, следовательно, долговременную защиту магниевой подложки", – говорится в сообщении.

По словам Полуниной, использование низких концентраций наночастиц тугоплавких карбидов в виде дисперсной фазы позволяет значительно улучшить свойства оксидного покрытия, обеспечивая надежную защиту магниевых сплавов от коррозии и износа. "Мы планируем продолжить изучение влияния различных типов наночастиц и оптимизировать процесс ПЭО для достижения максимальной коррозионной стойкости и износостойкости перспективных магниевых сплавов с редкоземельными элементами в том числе с длиннопериодической упорядоченной структурой (LPSO-structure)", – добавила она.

Отмечается, что полученные результаты открывают новые возможности для применения магниевых сплавов в различных отраслях промышленности, где важны легкость и прочность материалов. "В мире пока нет опубликованных научных работ по ПЭО Mg-сплавов с LPSO-структурой в электролитах-суспензиях на основе карбидов тугоплавких металлов. Наша работа представила новые данные о влиянии этих наночастиц на процесс формирования, состав, механические и антикоррозионные свойства ПЭО-покрытий", – подытожила старший научный сотрудник НИИПТ ТГУ.

Исследования ведутся в рамках программы развития университета до 2030 года, с которой ТГУ стал участником двух федеральных проектов - "Приоритет 2030" и "Передовые инженерные школы".