ابتكر علماء المؤسسة الصغيرة المبتكرة "تكنولوجيات التعدين الخاصة" القائمة على NUST "MISiS" سبيكة فريدة من نوعها بطلب من شركة PJSC "ODK-Saturn" التي تجمع بين خاصيتين متبادلتين: مقاومة التآكل ومقاومة الحرارة العالية. سيتم استخدام السبائك الجديدة لإنشاء توربينات غاز خاصة لتطوير حقول النفط والغاز البحرية.
مختلف المعادن النقية قبل الصهريتطلب تطوير الجرف البحري تقنية عالية جديدة. لذلك ، على سبيل المثال ، لتوفير الطاقة لحقل إنتاج النفط والغاز ، هناك حاجة إلى نوع خاص من محطات الطاقة التي تستخدم مزيجًا من توربينات الغاز والبخار. مثل هذه الوحدات تعطي الكفاءة أكثر من المعتاد (58 ٪ بدلا من 28 ٪). في روسيا ، لا يوجد سوى عدد قليل منها ، في حين أن الولايات المتحدة وأوروبا تتحولان بنشاط كبير إلى محطات توليد الطاقة هذه.
أحد العناصر الرئيسية لتوربين محطة توليد الطاقة هذه هو عمل سبائك النيكل المبردة وشفرات الفوهة. يجب عليهم أن يتحملوا ليس فقط درجات الحرارة العالية ، ولكن أيضًا تأثير البيئة البحرية العدوانية ، أي مقاومة التآكل للغاية.
تتناقض هاتان الخاصيتان مع بعضهما البعض في التركيب الكيميائي: لجعل مقاومة التآكل من السبائك ، يجب أن تحتوي على الكثير من الكروم. ومع ذلك ، من الضروري أن تكون السبيكة مقاومة للحرارة في نفس الوقت ، لذلك ، يجب أن تشتمل مكوناتها على عناصر مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة ، مثل التنغستن أو الموليبدينوم أو الرينيوم. في الوقت نفسه ، يقلل الكروم في التركيزات العالية من مقاومة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، تتفاعل مع هذه العناصر ، وتشكيل مركبات ضارة ، يجعل سبيكة هشة. كيفية الجمع بين اثنين من متطلبات الخصم هي مشكلة كبيرة.
في الخارج ، ظل العلماء يحلون هذه المشكلة لأكثر من عشرين عامًا ، وتم إنشاء مجموعة كاملة من سبائك النيكل من الجيل الجديد. في روسيا ، بأمر من PJSC UEC-Saturn ، وهي مؤسسة مبتكرة صغيرة تعتمد على NITU MISiS ، وقد شارك المركز العلمي والتكنولوجي "تكنولوجيات علم المعادن الخاص" ، بتكليف من PJSC UEC-Saturn ، في تطوير تقنية لصهر سبيكة محلية جديدة. ونتيجة لذلك ، تم إنشاء سبيكة فريدة من نوعها مقاومة للتآكل ، والتي لديها مستوى من المقاومة للحرارة مماثلة لسبائك الطائرات (درجات الحرارة من 900-1000 درجة مئوية) ، ونتيجة لذلك تلقى اسمها SLZhS-5.
المعدن المنصهروقال الدكتور
ألكسندر لوجونوف ، كبير المتخصصين في العلوم: "
تتميز السبيكة بخصائص المقاومة للحرارة المقابلة لمواد الطيران ، والتي تسمح باستخدامها ليس فقط في تصميم محطات التوربينات الغازية البرية والبحرية ، ولكن أيضًا في محركات التوربينات الغازية للطائرات البرمائية والكرات الإلكترونية ". مواد وتقنيات PJSC UEC-Saturn ، مخترع كرم للاتحاد الروسي.
أظهرت الاختبارات التي أجريت في مواقع FSUE TsNII KM "Prometey" و OJSC NPO CKTI أن سبيكة SLZhS-5 عالية المقاومة للتآكل ليست منخفضة في مقاومة التآكل للسبائك المحلية المستخدمة على نطاق واسع وتتفوق على جميع نظائرها الحالية من حيث المقاومة للحرارة - الروسية والأجنبية. علاوة على ذلك ، لديها مستوى عالٍ من الليونة ، وهو مؤشر على الموثوقية التشغيلية العالية.
منظر عام للفرن"
لقد سمحت لنا تقنية صهر السبائك SLZHS-5 الفريدة التي طورها أخصائيونا بحل المشكلة المرتبطة بإدخال جميع العناصر الكيميائية اللازمة لخصائص معينة من المعدن. في الواقع ، هذه هي تقنية السبائك الدقيقة (التخصيب) عن طريق إدخال مكونات مختلفة في السبائك في تسلسل معين. أكد ألكساندر ميخائيلوف ، المدير العام لـ STC "TSM" أنه
كلما كانت هذه السبائك أكثر دقة ، وأكثر ثباتًا تم الحصول عليها وخصائصها الفريدة ، "
وقبل الحصول على هذه النتيجة ، أجرى الفريق عشرات التجارب العلمية والتجارب المختبرية ."