Как победить коррозию в магниевых сплавах?

Магниевые сплавы широко востребованы в космической отрасли и при создании различных видов транспорта. Эти перспективные материалы активно используются в автопроме: дело в том, что их небольшая удельная масса позволяет повысить экономичность выпускаемых автомобилей и уменьшить негативное воздействие на экологию окружающей среды. Однако широкое применение магниевых сплавов сдерживает ряд проблем, связанных с их низкими износо- и коррозионной стойкостью.

– Магниевые сплавы включают в свой состав несколько видов металлов: как правило, 90 % магния, 6-8 % алюминия и всего лишь несколько процентов других металлов. Структура сплавов является неоднородной, на их поверхности можно обнаружить интерметаллидные фазы, с которых под влиянием внешних неблагоприятных условий и начинается процесс коррозии, оказывающий негативное влияние на все изделие в целом, – объясняет Евгений Яковлев, научный сотрудник лаборатории перспективных технологий ТНЦ СО РАН. – Поэтому одной из актуальных задач, стоящих перед материаловедами со всего мира, является предотвращение этих процессов.

Группа ученых их двух стран провела электронно-лучевую обработку магниевых сплавов нескольких марок с использованием широкого набора режимов облучения (более 20 для каждого сплава) с варьированием различных параметров. Ученые обнаружили и описали оптимальные режимы, которые приводят к растворению интерметаллидных фаз и обогащению поверхности изделия алюминием, что и повышает его прочность и коррозионную стойкость.

Евгений Витальевич пояснил, как протекает этот процесс: «Под воздействием электронного пучка тонкий верхний слой начинает плавиться, в этой жидкой фазе и происходит растворение интерметаллидов, в результате чего коррозионная стойкость магниевых сплавов повышается в несколько раз».

– Пандемия не ставит точку в нашей совместной работе! Надеемся, что предложенные технологии будут широко растиражированы другими итальянскими вузами и предприятиями. Считаю, что совместная исследовательская деятельность делает путь прогресса – внедрение научных результатов – более легким и быстрым, – говорит Массимилиано Бестетти, профессор Миланского политехнического университета, высоко оценивая результаты, полученные в международной кооперации.

По его словам, итальянские коллеги и дальше будут активно развивать с томичами совместные исследования, связанные с расширением возможностей электронно-лучевой модификации поверхностей и материалов. В частности, с обработкой легких сплавов магния, алюминия и титана.

Врезка: Четыре года назад под эгидой ТНЦ СО РАН был подписан меморандум о сотрудничестве между ИСЭ СО РАН и Миланским политехническим университетом. В рамках этой кооперации ученые ИСЭ СО РАН и ТНЦ СО РАН разработали и поставили в итальянский вуз высокотехнологичное электронно-пучковое оборудование. Сегодня оно составляет основу научного технологического парка, на базе которого ведутся исследования со стороны итальянских партнеров.