Результаты исследования открывают новые горизонты для промышленности. Работа выполнена при поддержке ведущих научных организаций страны в рамках государственных программ.
Новая методика лазерного глубокого упрочнения кардинально улучшает износостойкость деталей в авиации, энергетике, нефтегазовой сфере и других отраслях с экстремальными условиями эксплуатации. Суть технологии заключается в направленном воздействии сверхмощными лазерными импульсами, которые формируют на поверхности материала уплотненный слой толщиной до 1 мм. Этот процесс не только усиливает структурные связи на микроуровне, но и создает защитный барьер, многократно повышающий устойчивость к коррозии и циклическим нагрузкам.
Уникальные возможности промышленного применения
– Наша установка представляет передовой научно-практический комплекс, – подчеркивает Анастасия Изюмова, кандидат физико-математических наук из ИМСС УрО РАН. – Технология уже сегодня позволяет не только проводить фундаментальные исследования, но и масштабировать производство высокопрочных компонентов для реальных инженерных задач.
Ключевым аспектом разработки стало прогнозирование распределения остаточных напряжений. Ученые установили прямую зависимость между параметрами лазерного воздействия (мощностью, длительностью импульса, фокусировкой луча) и эксплуатационными характеристиками готовых изделий.
Прорыв в испытаниях титановых сплавов
Специалисты провели серию экспериментов с образцами из титанового сплава, демонстрирующих впечатляющие результаты:
- После обработки детали выдерживали нагрузки до 16.5 кН без снижения ресурса
- Скорость развития трещин уменьшилась в 6 раз
- Создана цифровая модель для точного прогнозирования поведения материалов
– Наша модель позволяет моделировать реакцию материала при нагрузках от 10 до 18 кН, – поясняет Артем Ильиных, кандидат технических наук из ПНИПУ. – Это дает возможность оптимизировать обработку под конкретные производственные задачи.
Перспективы для промышленности
Достигнутые показатели открывают путь к созданию принципиально новых инженерных решений. Технология позволяет:
- Увеличить допустимую нагрузку на компоненты на 65%
- Предотвратить преждевременный измат эксплуатационных узлов
- Снизить затраты на обслуживание и замену оборудования
Разработка отечественных ученых задает новый стандарт надежности для критически важных промышленных систем, обеспечивая технологическое лидерство в ключевых отраслях экономики.
Источник: naked-science.ru
