Технология идеальна для гоночных автомобилей и коммерческого транспорта
Ученые Южно-Уральского государственного университета представили технологию упрочнения клапанов двигателя внутреннего сгорания, которая способна значительно увеличить моторесурс и надёжность двигателей. Метод основан на применении высокотехнологичного покрытия, защищающего клапаны от прогорания и позволяющего оптимизировать тепловой режим работы двигателя. С помощью лазерной наплавки защитный слой наносится на фаску клапана, обеспечивая защиту от коррозии и высокотемпературных воздействий выхлопных газов. Использование лазера обеспечивает высокую точность и качество нанесения покрытия.
«Речь идет о любых автомобилях – легковых, грузовых, работающих на бензине и дизельном топливе, – рассказал инженер кафедры «Информационно-измерительная техника» ЮУрГУ Кирилл Пашкеев. – Наша технология особенно актуальна для высоконагруженных дизельных двигателей, коммерческого транспорта и гоночных автомобилей, где требуется максимальная долговечность и надежность компонентов. Обычные автомобилисты также могут извлечь выгоду из применения этой технологии, увеличив срок службы своих двигателей».
В процессе работы клапаны двигателей внутреннего сгорания соприкасаются с горящими газами, подвергаются химическому окислению, воздействию высокого давления и температуры до 800-900оС. В этих условиях необходимо сохранить ударную вязкость защитного покрытия, которое состоит из высоколегированного сплава на основе кобальта, легированного хромом, вольфрамом и кремнием.
«Основная сложность в том, что материал стали и материал наплавки – очень разнородные материалы. У них разный химический состав, следовательно, разные теплофизические свойства, – объясняет Кирилл Пашкеев. – Перед нами стояла задача купировать напряжения, вызванные разными термическими расширениями, чтобы потом возможно было эту деталь обработать и эксплуатировать. Технология по нанесению защитного покрытия включает в себя очень сложную технологию подогрева, непосредственно наплавку и последующую термическую обработку. Метод позволяет точно контролировать толщину и структуру покрытия, обеспечивая максимальную адгезию и прочность».
Разработчики подчеркивают, что новая технология является конкурентоспособной на мировом уровне. В отличие от индукционной наплавки, которая повсеместно применяется, способ ученых ЮУрГУ менее трудоемкий, позволяет нанести защитное покрытие быстрее и качественней.