Поделиться
На Урале придумали, как сделать сплавы прочнее за счет нагрева
Производство стойких покрытий позволило кратно увеличить ресурс металлургического оборудования
Удивительно, но нагрев металлических материалов до высоких температур может привести не к ожидаемой деградации их свойств, а напротив, делает сплавы прочнее. Такого рода технологию уральские ученые и их партнеры в промышленности используют для создания износостойких покрытий для кристаллизаторов, которые раньше приобретали за рубежом. Сейчас на российские меткомбинаты их поставляет научно-производственное предприятие из Нижнего Тагила, благодаря чему доля импорта в закупках такого оборудования сократилась на 65 процентов. В прошлом году предприятие впервые экспортировало свою продукцию.
iStock
Исследования свойств покрытий ведутся уже десятки лет, однако внедрить технологию в производство удалось сравнительно недавно. На машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) стенки кристаллизаторов начали изготавливать из хром-циркониевой бронзы - медного сплава, который при термической обработке становится прочнее, продлевая срок службы всей установки. По сравнению с импортными ресурс таких стенок вырос многократно.
Уральские промышленники установили неофициальный мировой рекорд, получив более 3000 заготовок с одного кристаллизатора
- Модернизируя производственные мощности, компании часто закупают импортное оборудование. В 2007 году нижнетагильскому металлургическому комбинату потребовалось заменить кристаллизаторы на МНЛЗ. С помощью нашей технологии предприятие увеличило объем стали, проходящей через один кристаллизатор, в восемь раз - до 600 тысяч тонн, - рассказывает руководитель проекта Александр Вопнерук.
Кристаллизаторы из медных сплавов участвуют в изготовлении более 96 процентов мирового объема стали. На заводе в Нижнем Тагиле восстанавливают изношенные покрытия и производят новые, используя изобретение ученых - лазерно-термическую обработку (способ получения теплостойкого покрытия запатентовали в 2013 году).
- За счет высокотемпературного отжига в структуре покрытия формируется каркас из упрочняющих фаз (карбидов и боридов хрома). Это свойство можно использовать для ремонта и восстановления различных изделий: оборудования для агломерации металлургического сырья, роликов МНЛЗ, прокатных валков, подверженных износу и постоянному нагреву, - поясняет заведующий отделом материаловедения Института физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, член-корреспондент РАН Алексей Макаров.
Эффективность износостойких покрытий также доказывает количество заготовок, получаемых с одного кристаллизатора. Уральские промышленники установили неофициальный мировой рекорд - более трех тысяч. За рубежом кристаллизаторы до замены стенок вырабатывают в 5-7 раз меньше, тогда как у российских только гарантированный объем - тысяча заготовок.
К слову, суммарный экономический эффект от внедрения этого изобретения для меткомбинатов России уже превысил 10 миллиардов рублей, утверждают эксперты. К 2023 году, по их мнению, долю импорта кристаллизаторов с защитным покрытием можно будет снизить до 17 процентов. К слову, зарубежным производителям металлургического оборудования при поставке его в Россию теперь придется учитывать отечественную технологию.