Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые из России в восемь раз замедлили образование ржавчины у морских судов
Группа ученых, куда вошли физики из МФТИ, предложили новый способ антикоррозийной обработки для авиационной стали ВНС-5. Разработанный метод улучшает коррозионные характеристики стали без ухудшения ее механических свойств. Особенно технология будет полезна для деталей морских судов — она замедлит образование ржавчины.
Результаты опубликованы в Journal of Manufacturing and Materials Processing. Низкая коррозионная стойкость авиационной стали марки ВНС-5 в морских условиях мотивировала ученых на поиск новых методов ее обработки. Во время испытаний в естественной среде во Вьетнаме тестовые образцы данной стали сильно разрушались из-за коррозии в результате естественных процессов биообрастания (грибком, мхом и другими микроорганизмами). Так как из ВНС-5 делают болты и анкеры для морских судов, улучшение коррозионных свойств данной стали является востребованной задачей.
Ученые из Долгопрудного и Томска впервые применили метод высокодозовой ионной имплантации пучками ионов хрома и аргона для поверхностного легирования авиационной стали ВНС-5. Эта дорогостоящая сталь, поэтому из нее выполняют только самые ответственные узлы морских судов. К ее прочностным и коррозионным свойствам предъявляют высокие требования. Предложенный метод позволит модифицировать поверхностные слои толщиной до 100 нм, что улучшит коррозионные свойства материала при сохранении его прочностных свойств.
«Обработка пучками ионов хрома и аргона позволяет достигнуть самых высоких показателей долговременной коррозионной стойкости, когда-либо достигаемых методами ионной имплантации. Результат впечатляет. До этого в нашей лаборатории мы много лет обрабатывали промышленные стали и сплавы, но эффект либо был кратковременным, либо малозначительным», — поделился Виктор Семин, старший научный сотрудник лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах МФТИ.
Физики сравнили два подхода к увеличению коррозионной стойкости аустенитно-мартенситной стали: химическую пассивацию и ионную имплантацию. При химической пассивации исследуемый образец погружается в специальный раствор на 140 часов для формирования на его поверхности соединений хрома. Ионная имплантация подразумевает воздействие на материал пучком ионов хрома и аргона, генерируемого с помощью нового типа ионного источника на основе импульсного магнетронного разряда.
Ученые изучили электрохимические параметры и коррозионную стойкость обработанных сталей в морской среде. Ионная имплантация снижает коррозионный ток в 7,8 раза, в то время как при химической пассивации наблюдается лишь незначительное снижение. Значения коррозионного тока отражают скорость, с которой данный материал будет окисляться и, таким образом, разрушаться под воздействием факторов внешней среды.
«Для практического применения важно быть уверенными, что предложенная поверхностная обработка дает длительный эффект. Для этого мы имитируем в лаборатории условия, искусственно ускоряющие скорость коррозии, и фиксируем коррозионные токи. Чем меньше значения токов, тем выше коррозионная стойкость», — объяснил Виктор Семин.
Химическая пассивация формирует на поверхности гидроксиды хрома, увеличивая таким образом проводимость поверхностных слоев. При ионной имплантации на поверхности образца образуется слой богатый оксидом хрома, что повышает способность материала противостоять коррозии. Толщина оксидного слоя влияет на общий «барьерный» эффект, препятствующий распространению коррозии вглубь материала.
Ионная имплантация легирует поверхностные слои материала хромом, что облегчает образование оксидной пленки на основе соединений хрома. Спектроскопические исследования показали, что в основном защитная пленка состоим из оксидов хрома, а доля оксидов железа значительно меньше. Это повышает коррозионные свойства материала, поскольку коррозионные повреждения практически не воздействуют на «слабые» части оксидной пленки — оксиды железа.
Главное преимущество ионной имплантации в том, что модифицированный слой не имеет границы раздела с подложкой. Этот слой будет служить ровно столько, сколько служит сама деталь. У всех покрытий есть проблема сцепления к подложке, что может привести к отслоению защитного покрытия под воздействием внешних условий. Однако для образцов, обработанных с помощью ионной имплантации, такой проблемы не наблюдается.
«Мы планируем по результатам данной работы подать проект РНФ под названием “Разработка комплекса электрохимических и ионно-пучковых способов модификации поверхности аустенитно-мартенситных сталей марок ВНС5 и ВНС74 для повышения их механических свойств и ресурса работы в морской среде и расширить круг исследований”», — поделился Виктор Семин.
В работе участвовали ученые из Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ, Института сильноточной электроники СО РАН и Томского государственного университета.
Telegram 
Дзен 
VK Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
Используя цифровые методы анализа древних манускриптов международная команда ученых смогла восстановить 42 утраченные страницы Кодекса H — греческой рукописи VI века с Посланиями святого апостола Павла. Эта рукопись представляет собой важный источник для изучения ранней традиции переписывания библейских текстов и того, как они распространялись в христианском мире.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Палеонтологи описали новый вид хищного клопа из мелового периода, передние лапы которого эволюционировали в клешни-пинцеты. Подобная анатомическая трансформация стала лишь четвертым задокументированным случаем за всю историю насекомых. Ископаемый вид получил название в честь корейской поп-группы Stray Kids из-за характерного положения застывших в смоле конечностей.
Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно