Ученые НИТУ МИСИС повысили износостойкость алюминиевых сплавов с помощью холодного напыления

20 октября 2025 год

Исследователи НИТУ МИСИС разработали эффективный метод нанесения прочных покрытий на детали из алюминиевых сплавов, применяемых в аддитивном производстве. Повышенную твердость и износостойкость порошковой смеси обеспечивает добавление нитрида циркония.

Алюминиевые сплавы востребованы в авиационной и автомобильной промышленности благодаря малой массе, устойчивости к коррозии и стабильности при повышенных температурах. Однако низкая твердость и износостойкость ограничивают их использование в условиях высоких нагрузок. Для решения этой проблемы традиционно применяются методы лазерной наплавки, анодирования и термического напыления. Эти технологии требуют нагрева материала до высоких температур, что может вызывать остаточные напряжения, изменение химического состава и образование микротрещин.

Современной альтернативой является метод холодного напыления, при котором покрытие наносится без нагрева до высоких температур. Для этого создаются порошковые смеси с добавлением керамических частиц, усиливающих структуру сплава. В качестве одного из таких компонентов используется нитрид циркония, повышающий прочность и твердость получаемых покрытий.

Ученые НИТУ МИСИС исследовали влияние концентрации и распределения частиц нитрида циркония на структуру и механические свойства алюминиевых сплавов. Было установлено, что добавка в 10 % снижает качество покрытия, ухудшая сцепление слоев и уменьшая твердость. При содержании нитрида циркония 30 % частицы равномерно распределяются внутри матрицы сплава, что обеспечивает плотность покрытия и снижает потери керамических частиц в процессе напыления с 50 % до 2 %.

Результаты экспериментов показали, что при таком составе повышаются прочность, твердость, модуль упругости и износостойкость алюминиевых сплавов. Разработанная технология может применяться в автомобильной и аэрокосмической промышленности, где необходимы легкие материалы с высокими эксплуатационными характеристиками.

Назад к списку новостей