Ученые резидента Кампуса научились залечивать трещины в металлах

Научные сотрудники Уфимского государственного нефтяного технического университета (УГНТУ) занимаются разработкой инновационной методики восстановления повреждений стальных изделий методом электроимпульсной обработки. Под руководством профессора Сергея Дмитриева была создана технология и алгоритмы подачи кратковременных электрических импульсов большой силы, позволяющих устранять дефекты различной природы — от усталости металла до деформации и коррозии.

Одновременно учеными предложены концепция и инженерное решение для аппарата, способного бесконтактно создавать в металлических изделиях вихревые токи. Этот прибор существенно расширит возможности внедрения метода в промышленность, считают разработчики.

Усталость металла и коррозия являются одними из наиболее дорогостоящих проблем современного производства, ежегодно приводящих к потерям, оцениваемым в сумму порядка 2,5 триллиона рублей, что эквивалентно 2–3% ВВП.

Традиционные способы решения проблемы требуют значительного количества энергии, специализированного оборудования и больших трудозатрат. Альтернативой может служить технология импульсного электрического тока высокой плотности (ИТВП), которая способна эффективно восстанавливать поврежденные структуры стали и повышать стойкость к воздействию агрессивных сред.

Особое преимущество ИТВП заключается в точности и локализованности воздействий. Тогда как обычные подходы предполагают полное прогревание изделия (например, длительная термообработка или вторичное деформирование), электроимпулсьная методика воздействует непосредственно на пораженные зоны, снижая расходы энергии и рабочей силы. По данным исследователей, такая обработка положительно влияет на долговечность и рабочие качества обработанных материалов.

Руководитель проекта Сергей Дмитриев поясняет, что электрические импульсы позволяют целенаправленно изменять внутреннюю структуру металлов и сплавов, влияя на их физические свойства. Несмотря на значительные успехи ученых всего мира в изучении электроимпульсных технологий, механизмы влияния импульсного тока на образование и устранение дефектов остаются недостаточно изученными.

Ученым из УГНТУ удалось разработать методику подбора оптимальных условий электроимпульсного воздействия, благодаря которой стало возможным восстановление даже глубоких трещин в полном объеме. Это достижение представляет собой важный этап развития теоретической базы науки о взаимодействии электричества и металлов.

Работы коллектива были опубликованы в престижных научных изданиях и защищены патентными заявками. Сейчас основной задачей команды является создание промышленного образца устройства для генерации вихревых токов, необходимого для массового внедрения технологии в производство.

«Наша задача состоит в создании эффективного инструмента для противодействия коррозии, — подчеркивает проф. Дмитриев. — Пока наши знания ограничиваются пониманием общей картины процессов, поскольку разнообразие свойств материалов затрудняет формирование универсального подхода».

Проект финансируется в рамках приоритетной программы Министерства образования и науки России «Приоритет-2030».

Источник: https://campusufa.ru/news/1653