Авиация России

Учёные Московского физико-технического института разработали метод защиты авиационной стали ВНС-5 от коррозии с помощью ионной имплантации. Обработка поверхности пучками ионов аргона и хрома создаёт прочный защитный барьер, позволяющий металлу эффективно противостоять воздействию морской среды и биологических факторов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на Центр научной коммуникации МФТИ.

Исследователи под руководством старшего научного сотрудника Виктора Сёмина установили эффективность ионной бомбардировки для создания антикоррозионного покрытия. По уровню долговременной защиты этот метод превосходит традиционный химический процесс образования на поверхности металла тонкого защитного слоя (пассивация), который препятствует развитию коррозии, и обеспечивает более высокие показатели по сравнению с существующими методами ионного модифицирования поверхностей.

Сталь ВНС-5 (в международной транслитерации также DYc-5) широко применяется в авиационной промышленности благодаря высокой прочности и коррозионной стойкости. Она используется для изготовления силовых деталей планеров и шасси военных самолётов, а также в гражданской авиации для производства высоконагруженных болтов крепления двигателей к фюзеляжу.

Кроме того, ВНС-5 используют при изготовлении сварных узлов, высокопрочного крепежа и различных ответственных силовых компонентов, которые работают при значительных механических нагрузках и в агрессивных средах. Высокая стоимость материала требует эффективных методов защиты от разрушения.

Специалисты МФТИ сравнили два подхода к созданию защитных покрытий. Первый метод предполагает погружение деталей в растворы с высокой концентрацией ионов. Второй способ основан на направленном воздействии пучков заряженных частиц на обрабатываемую поверхность. Последний — оказался эффективнее: коррозионный ток уменьшился в 7,8 раза, а химическая пассивация почти не повлияла на показатели по сравнению с необработанными образцами.

Различия в эффективности методов объясняются структурой формируемых покрытий. Ионная имплантация создаёт плотный слой оксида хрома толщиной несколько десятков нанометров. Химическая обработка образует менее стабильную плёнку из гидроксида хрома и оксидов железа, не препятствующую развитию коррозионных процессов.

Технология ионного модифицирования открывает перспективы создания улучшенных сталей для авиационной и морской техники. Исследование закладывает основы для разработки материалов с повышенной стойкостью к воздействию агрессивных сред. Результаты работы могут найти применение в защите критически нагруженных элементов авиационных конструкций.

132