Российские ученые разработали и успешно опробовали на одной из шахт Кузбасса в конце 2019 года горные резцы из сверхтвердых сплавов нового поколения. По итогам испытаний сообщается, что новинка значительно превзошла в прочности лучшие иностранные и отечественные аналоги. Что это за разработка?
Речь идет о созданном в Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» (Москва) материале для добычи полезных ископаемых в условиях Сибири и Крайнего Севера. Проект «Разработка иерархических твердых сплавов с повышенной трещиностойкостью и износостойкостью на основе отечественных крупнозернистых порошков карбида вольфрама с особо однородной структурой и наномодифицированной связкой для нового поколения породоразрушающего инструмента, работающего в условиях Арктики» осуществлен НИТУ МИСиС совместно с предприятиями «Завод технической керамики» и «Кировоградский завод твердых сплавов» при господдержке. Промышленные испытания изготовленных из новых сплавов горных резцов провели на угольной шахте в Кемеровской области.
Как сообщают разработчики, для увеличения механических свойств твердых сплавов и эксплуатационных характеристик горного инструмента учеными кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий университета были разработаны новые иерархические крупнозернистые твердые сплавы. Основное отличие данных сплавов от традиционных заключается в том, что за счет введения в состав сплава функциональных легирующих добавок и оптимизации режимов изготовления, в связующей фазе выделяются упрочняющие наночастицы пластинчатой формы с характерным размером 4-5 нм, что обеспечивает одновременное повышение трещиностойкости, прочности и износостойкости материала. Разработанный сплав имеет несколько структурных уровней, что позволило его отнести к классу иерархических композиционных материалов.
Успешные испытания на сибирской угольной шахте подтвердили высокий уровень российской разработки, показав, что ресурс новинки на 80-100% превзошел лучшие аналоги. Интерес к новой разработке уже проявили представители отечественной добывающей промышленности.