УГНТУ создаёт технологию «заживления» металлов

Учёные Уфимского государственного нефтяного технического университета в Центре реверсивного инжиниринга создают технологию регенерации дефектов в сталях с помощью коротких импульсов электрического тока высокой плотности. Методика позволяет «залечивать» микротрещины разных типов — усталостные, деформационные и коррозионные.

Параллельно исследователи разрабатывают устройство для бесконтактного создания вихревых токов в металлах, которое, по их оценке, откроет технологии широкое промышленное применение.

Проблема усталостного разрушения и коррозии деталей остаётся одной из самых дорогостоящих для промышленности — ежегодный ущерб оценивается в 2–3% ВВП страны, около 2,5 трлн рублей. Существующие методы устранения дефектов требуют больших энергозатрат, сложного оборудования и трудоёмкой работы. Новая технология обещает решить эти проблемы эффективнее и экономичнее.

Главное преимущество электроимпульсной обработки — точечное воздействие на металл только в местах с дефектами. В отличие от традиционной термообработки, когда нагревается весь материал, импульсный ток работает локально, что снижает энергозатраты и себестоимость работ. Исследования показывают, что обработка током высокой плотности повышает надёжность и эксплуатационные характеристики металлов.

Руководитель проекта, профессор кафедры «Оборудование и технологии сварки и контроля» Сергей Дмитриев отметил, что воздействие током позволяет изменять микроструктуру металлов и, соответственно, их свойства. Он пояснил, что исследования электроимпульсной обработки ведутся во многих странах, включая Россию, но до сих пор не до конца изучены физические механизмы взаимодействия тока с дефектами.

Учёные УГНТУ разработали методику выбора оптимальных режимов для «залечивания» трещин. Если раньше удавалось устранить микротрещины лишь частично, то команда Дмитриева научилась устранять их полностью. Работа также внесла вклад в фундаментальное понимание того, как электроимпульсное воздействие влияет на металлы и сплавы.

Результаты исследований подтверждены публикациями в научных журналах и патентами. Следующий шаг — внедрение технологии в промышленность. Для этого создаётся устройство для бесконтактного генератора вихревых токов, которое должно стать ключевым элементом для широкого применения метода.

Профессор Дмитриев подчеркнул, что главная цель команды — сделать технологию надёжным инструментом для борьбы с коррозией. Исследователи отмечают, что метод действительно замедляет разрушение металлов, но каждый материал требует индивидуального подхода, и работы в этой области пока недостаточно.

Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодёжь и дети»).