На Дальнем Востоке создали сверхпрочный «вечный» материал – карбид вольфрама

Ученые из Дальневосточного федерального университета и Хабаровского федерального исследовательского центра ДВО РАН представили инновационную технологию получения сверхпрочного карбида вольфрама, не содержащего кобальта. Новый сплав демонстрирует рекордную стойкость к износу, что даст возможность значительно увеличить срок службы буров, станков и других механизмов.

Секрет – в новом методе спекания

Ключевые особенности разработки:

  • Отказ от кобальта. Традиционно в твердых сплавах кобальт выполняет роль связующего компонента, но его низкая твердость приводит к быстрому разрушению материала. Дальневосточные исследователи создали монолитную структуру из чистого карбида вольфрама, что устранило эту проблему.
  • Инновационный метод. Для получения материала применялся метод искрового плазменного спекания (SPS). Наночастицы порошка, каждая из которых в тысячу раз тоньше человеческого волоса, были спрессованы в изделие с плотностью 99,94% при температуре 2000 °C.
  • Высочайшая износостойкость. Испытания показали, что новый материал превосходит промышленные аналоги по долговечности в 1,2–26 раз. Он практически не подвержен влиянию абразивных частиц, что является критичным фактором для работы в тяжелых условиях.

«Полученный материал обладает значительно большей твердостью при меньшей цене по сравнению с существующими твердыми сплавами. И все это стало возможным только за счет применения нового метода спекания», – рассказал заведующий лабораторией порошковой металлургии обособленного подразделения ХФИЦ ДВО РАН – Института материаловедения ДВО РАН, кандидат технических наук Максим Дворник.

На Дальнем Востоке создали сверхпрочный «вечный» материал – карбид вольфрама

Перспективы применения – буры для нефтегаза и не только

Новый сплав идеально подходит для изготовления деталей, эксплуатируемых в экстремальных средах:

  • буровое оборудование для нефтегазовой и горнодобывающей промышленности;
  • фильеры для протяжки тонкой проволоки;
  • прецизионные подшипники, работающие без смазки;
  • детали насосов для перекачки абразивных жидкостей.

«Скорость износа наших образцов оказалась в разы ниже, чем у всех промышленных аналогов, – говорит соавтор разработки Олег Шичалин. – Самый твердый из существующих сплавов изнашивался в 1,2 раза быстрее самого «мягкого» из наших новых материалов. А если сравнивать с обычным, самым распространенным сплавом, наша разработка оказалась долговечнее в 26 раз. При этом размер абразивных частиц, который критичен для обычных материалов, на наш монолит почти не влиял».

Наконец, технология позволяет снизить зависимость от поставок кобальта – дорогого и дефицитного металла, месторождения которого сосредоточены в политически нестабильных регионах.

Сейчас ученые работают над оптимизацией структуры материала, стремясь найти идеальный баланс между размером зерна и прочностью для подготовки к внедрению в промышленное производство.

Результаты исследования опубликованы в International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс