Сюрпризы «оптической» металлургии

Сюрпризы «оптической» металлургииЭффект образования плазмы — нагретого лучом лазера газа до десятков тысяч градусов обнаружили и изучили ученые Института металлургии имени А. Байкова Академии наук.

В массивной стальной камере, рассчитанной на давление до двухсот атмосфер, три окна. Одно из них предназначено для пропускания луча оптического квантового генератора-лазера, второе позволяет осуществить скоростную киносъемку происходящих в недрах камеры процессов, и третье «высвечивает» плазму для спектрометра.

Перед началом эксперимента внутри камеры устанавливают мишень — металлическую пластину — и герметично закрывают люк. Из баллона высокого давления по трубопроводу в камеру впускают азот.

На пульте управления фиксируется «пуск». Луч лазера пронизывает прозрачную преграду окна…

— Под воздействием луча образуется так называемый «оптический пробой» — микрооблако с температурой до двадцати тысяч градусов, — объясняет руководитель научной разработки профессор Александр Углов. — Азот вступает в химическую реакцию с металлом мишени и образует твердый панцирь нитрида. А если его заменить углекислым газом или метаном, то в результате реакции на поверхности мишени образуется карбид.

В процессе экспериментов исследователи установили, что даже одиночный «выстрел» лазерного луча высокой энергетической плотности способен образовать на металлической поверхности мишени в соответствующей среде газа нитрид или карбид.

Как же осуществить покрытие всей площади металлической пластины сплошным панцирем этих составов? Ученые предложили способ сканирования, то есть скольжения лучом «по строчкам» электронного пучка в кинескопе — экране телевизора. Однако можно поворачивать и пластину перед неподвижно направленным лучом лазера.

Нитриды и карбиды металлов обладают очень высокой твердостью и жаростойкостью. Поэтому новые разработки привлекли внимание специалистов промышленности. Ученые-металлурги совместно с сотрудниками отраслевых научно-исследовательских институтов, производственных объединений и предприятий ведут работы по использованию новой технологии для упрочнения деталей и узлов машин и механизмов. В частности, разрабатываются оригинальные способы упрочнения колец буровых установок, ответственных деталей трактором и сельскохозяйственных машин, медицинского инструментария.


Открыть рубрики
Хорошая реклама:
Читайте по теме:
Знаете ли вы?
В Китае осуждённых за отцеубийство было принято резать на кусочки

Еще факт!