Уменьшение геометрических размеров металлопродукции и выдвижение более жестких требований к их качеству ставят задачу создание нового прогрессивного (микро-) оборудования и соответствующих прецизионных технологий, которые заменят существующее (макро-) оборудования и технологии. Разработка новых материалов для инструмента В данной сфере достигнуты следующие результаты:
• сверхтвердый режущий инструмент нового поколения из нанопорошка кубического нитрида бора (наноКНБ);
• после экспериментов с материалами с различным соотношением вольфрама, никеля и азота исследователям удалось получить нанокристаллический сплав, прочность которого оказалась существенно выше, чем у обычного никель-вольфрамового сплава;
• инструменты на основе наноструктурированного композиционного материала из диоксида циркония превосходят стальные аналоги в остроте и надёжности;
• создание промышленного производства высокоэффективного мелкорежущего инструмента с использованием самосмазывающего наноструктурированого твердого покрытия.
Разработка новых материалов для производства металлопродукции с уникальными свойствами на основе традиционных металловНаноразмерные структуры конструкционных материалов открывают уникальные возможности для получения нового уровня свойств: высокой прочности, твердости, износостойкости при достаточно высокой пластичности. В последние годы наметились новые пути повышения свойств конструкционных материалов за счет целенаправленного формирования микро- и нано-кристаллической структуры:
- традиционные системы упрочнения конструкционных материалов имеют пределы, поскольку они одновременно снижают пластичность этих материалов и делают их хрупкими. При наностуктурировании конструкционных материалов не только существенно увеличивается их прочность, но и сохраняется пластичность. Например, их микротвердость в 2-7 раз выше, чем твердость крупнозернистых аналогов, причем это не зависит от метода получения материала. Так, износостойкость алюминиевых сплавов с нанокристаллической структурой значительно выше, чем крупнозернистых;
- наноструктурный чистый титан, полученный методом интенсивного пластического деформирования (ИПД), имеет более высокие прочностные свойства (?В = 1100 МПа) и близкие значения пластичности (?=10%). Такие сплавы нового поколения найдут широкое применение при создании атомных реакторов для подводных лодок, магистральных трубопроводов и других конструкций, работающих в экстремальных условиях;
- еще одно перспективное направление – получение легких материалов высокой прочности, позволяющих увеличивать полезные нагрузки на транспорте и экономию топлива; новый алюминиевый сверхпрочный сплав на базе широко известной марки 7075 (сплав 7075 – самый прочный из всех алюминиевых сплавов: он включает в себя цинк и магний и широко используется в аэрокосмической промышленности);
- композиционный материал на основе наноструктурированных кристаллов частично стабилизированного диоксида циркония, он обладает очень высокой трещиностойкостью и хорошим сочетанием триботехнических и прочностных характеристик, повышающих надёжность и ресурс работы узлов трения. Были созданы заготовки фильеров для получения проволоки, втулки подшипников скольжения, медицинские скальпели;
