Сибирские учёные улучшили титан

Учёные из Института ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук и Новосибирского государственного технического университета разработали технологию, которая позволяет на несколько порядков повысить коррозийную стойкость титана.

Благодаря своей прочности, лёгкости и стойкости к коррозии титан получил широкое распространение в аэрокосмической отрасли и медицине – он почти не вызывает раздражения при имплантации в организм. С помощью технологии порошковой металлургии и современного ускорителя, пучок которого может плавить и мелкие частицы из титана, и аналогичные фрагменты из тугоплавких материалов, российские физики разработали технологию наплавки на титан коррозионностойких покрытий из тантала и ниобия.

Методика работает следующим образом: пластина из титана покрывается тонким слоем порошка, состоящего из микроскопических частиц титана и тантала, а также других тугоплавких металлов. После этого по ней проходит электронный луч, вырабатываемый ускорителем частиц ЭЛВ-6, разработанным специально для подобных целей в ИЯФ СО РАН. Электронный пучок проникает сквозь порошок, расплавляя частицы титана и поверхность титановой пластины.

Частицы тантала смачиваются титаном и растворяются в нём: так получается наплавленный слой, который увеличивает коррозионную стойкость исходного металла до двух порядков, как уверяет старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Михаил Голковский. По словам учёного, подобные «слоёные» пластины можно обрабатывать и использовать в металлургической промышленности таким же образом, как и обычный титан или другие металлы — защитный слой трескается и повреждается только в самых экстремальных ситуациях.

Листы из данного материала можно деформировать разными способами и получать из них конструкции любой формы, толщины и размеров. При помощи новой технологии российские физики разработали несколько сплавов титана и тугоплавких металлов, обладающих рекордно высокой стойкостью к действию соляной, серной и азотных кислот и при этом отличающиеся относительно низкой стоимостью. Также они будут заметно легче, чем аналогичные сосуды из кислотостойкой нержавеющей стали.