Ученые ННГУ разработали метод синтеза нанокерамики с рекордной твердостью
Ученые ННГУ разработали метод синтеза нанокерамики с рекордной твердостью Учёные ННГУ им. Н.И. Лобачевского разработали метод создания функционально-градиентной керамики, которая решает главную дилемму металлообработки: как совместить экстремальную твёрдость резца с устойчивостью к раскалыванию и перегреву. Обычно в производстве буров, свёрл и режущих пластин используют сплавы на основе карбида вольфрама с добавлением кобальта (известные как «победит»). Металлическая связка удешевляет изделие, но заметно снижает его рабочую температуру и износостойкость. Нижегородские учёные нашли способ обойтись без легкоплавких добавок с помощью вакуумного высокотемпературного отжига. Суть эксперимента раскрыл руководитель проекта, доцент физического факультета ННГУ Павел Андреев: образцы наноструктурированного карбида вольфрама поместили в вакуумную печь в контакт с графитовыми пластинами и выдержали при температуре 1750 °C. В ходе отжига углерод диффундировал неравномерно: внешние слои насыщались им, достигая рекордной микротвёрдости около 40 ГПа, в то время как другие зоны обезуглероживались вплоть до чистого вольфрама. В результате инструмент получает режущую кромку алмазной прочности на пластичной, теплопроводной металлической основе. Заведующий лабораторией диагностики материалов НИФТИ Алексей Нохрин подчеркнул, что технология открывает путь к созданию принципиально новых износостойких пар трения и режущего инструмента в рамках импортозамещения. Исследование выполнено научным коллективом ННГУ совместно с Институтом металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН при грантовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-73-10175-П). Результаты экспериментов опубликованы в международном научном журнале International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.