— 本期概况 —

通过化学热处理方法（包括使用电子束加热）在钢表面上创建基于硼，铝，铬等的，具有高性能（耐热性，耐磨性等）的复合涂层的技术。

Технологии создания композиционных покрытий на основе бора, алюминия, хрома и др. с высокими свойствами (жаростойкость, износостойкость и т.д.) на поверхности сталей методами химико-термической обработки (в том числе с применением электронно-лучевого нагрева)». 

☑成果属性：发明专利

☑技术领域：先进制造

☑成熟度：样品

☑拟交易价格：面议

☑技术合作方式：技术授权

现代技术的进步与创造最有效的方法密不可分，这些方法通过表面硬化来改善在磨损，高温下工作的机械零件，工具和工业设备的操作性能。化学热处理（CTO）是最有效，最常见的表面硬化方法之一。在钢表面上使用XTO方法，可以获得产品运行过程中所需的全部性能：高硬度，耐腐蚀，耐磨性，耐热性等。尽管对XTO的发展已有悠久的历史，并且该领域的大量工作仍在积极开展，但对这些方法进行了深入研究和改善。

近来，已经期望开发具有高度集中的能量流的涂层和表面技术（激光，等离子体，电子束处理等）。使用这些方法，可以在短时间内形成具有独特结构和性能的涂层，涂层厚度可达几毫米。

该项目涉及开发一种技术，该技术通过电子束加热用硼，铬，铝和其他化学元素来硬化材料，以提高其操作性能，例如硬度，耐磨性，耐热性等。

电子束加工是材料表面处理的有前途的方法之一。通过将合金元素引入熔体中（电子束合金化），或者通过使用先前在材料表面上获得的扩散层的电子束进行处理（电子束化学热处理），可以通过表面熔化来进行电子束的处理。

在化学和相组成不同的钢表面上形成层可以更改结构和性能，从而提高材料的物理，机械和操作性能，并可以用碳替代昂贵的合金钢。

正在开发的项目的前景是进行研究和开发一种技术，该技术用于电子束加热的材料表面硬化技术可用于工程，冶金，采矿，航空航天和其他行业。这将有可能在钢表面上获得具有与传统方法获得的结构不同的不同结构的独特层，这将允许在更大范围内改变层的性能。另外，基于获得的数据，有可能开发一种用于在增材制造中生产材料的技术。电子束技术相对于其他技术（激光，等离子体等）的优势在于，处理是在真空室内进行的，这有助于防止所用金属和合金的氧化。

Прогресс в современной технике неразрывно связан с созданием наиболее эффективных методов повышения эксплуатационных свойств деталей машин, инструмента и технологической оснастки, работающих в условиях изнашивания, высоких температур путем поверхностного упрочнения. Одним из наиболее эффективных и распространенных методов поверхностного упрочнения является химико-термическая обработка (ХТО). Методами ХТО на поверхности сталей получают весь спектр требуемых при эксплуатации изделий свойств: высокая твердость, коррозионная стойкость, износостойкость, жаростойкость и др. Эти способы являются достаточно изученными, однако, несмотря на значительную историю развития ХТО и огромное количество работ в этой области продолжают активно развиваться и совершенствоваться.

В последнее время перспективно разрабатываются технологии нанесения покрытий и наплавки высококонцентрированными потоками энергии (лазерная, плазменная, электронно-лучевая обработка и др.). Этими методами возможно формирование покрытий с уникальной структурой и свойствами толщиной до нескольких миллиметров за короткий период времени.

В проекте предполагается разработка технологии упрочнения материалов бором, хромом, алюминием и др. химическими элементами применением электронно-лучевого нагрева с целью повышения их эксплуатационных свойств, таких как твердость, износостойкость, жаростойкость и пр.

Электронно-лучевая обработка является одним из перспективных методов поверхностной обработки материалов. Обработку электронным пучком можно проводить с оплавлением поверхности вводя в расплав легирующие элементы (электронно-лучевое легирование) или обрабатывать электронным пучком предварительно полученные диффузионные слои на поверхности материалов (электронно-лучевая химико-термическая обработка).

Создание на поверхности сталей слоев с различным химическим и фазовым составом позволяет изменить структуру и свойства, что обуславливает повышение физико-механических и эксплуатационных свойств материала и позволяет заменить дорогостоящие легированные стали на углеродистые.

Перспективы разрабатываемого проекта заключаются в проведении научных исследований и разработке технологии поверхностного упрочнения материалов с использованием электронно-лучевого нагрева для машиностроительной, металлургической, горнодобывающей, аэрокосмической и др. отраслей. Это позволит получать на поверхности сталей уникальные слои, с иной структурой, отличающейся от структуры полученной традиционными методами, что позволит изменять свойства слоев в более широком интервале. Кроме того, на основе полученных данных возможна разработка технологии получения материалов в аддитивном производстве. Преимуществом электронно-лучевой технологии перед другими (лазерной, плазменной и др.) является то, что обработка проводится в вакуумной камере, что позволяет предотвращать окисление используемых металлов и сплавов.    

◆项目来源◆

俄罗斯联邦科学与高等教育部