Найден способ увеличить срок службы стали в десятки и тысячи раз
Коллектив научной лаборатории высокоинтенсивной имплантации ионов ТПУ разработал новый метод обработки стали с помощью воздействия импульсного пучка ионов металлов и газов. Лабораторные эксперименты показали, что такой подход способен менять структуру и свойства материала, улучшая его эксплуатационные характеристики. Так, ученым удалось повысить износостойкость стали марки AISI 420 в 50 раз и стали марки AISI 321 в 3500 раз.
Работа поддержана Министерством науки и высшего образования РФ (грант № FSWW-2026-0047). Результаты исследования опубликованы в журнале The European Physical Journal — Plus (Q2, IF: 2,9).
В настоящее время сталь является основным конструкционным материалом для изготовления деталей машин и технологического оборудования во всех отраслях промышленного производства. Для увеличения их срока службы используют разные способы повышения износостойкости стали.
Одним из перспективных подходов является применение ионной имплантации — метода, позволяющего модифицировать поверхностные слои сталей с существенным снижением их трения, повышением твердости, усталостной прочности и устойчивости к коррозии. Однако ее применение ограничивается относительно небольшой глубиной модифицированного слоя, что может оказаться недостаточным для критичных условий эксплуатации, предполагающих длительную устойчивость к механическим нагрузкам.
В своей работе ученые Томского политеха показали подход, обеспечивающий возможность формирования ионно-легированных слоев с толщинами от единиц до десятков микрометров.