Разработка научных принципов и технологии локальной (дифференциальной) поверхностной обработки функциональных узлов машин и агрегатов электролитно-плазменными методами

Проект направлен на решение научной проблемы дифференциального повышения твердости, износостойкости и коррозионной стойкости избирательных участков изделий из сталей и титановых сплавов путем локального модифицирования поверхности электролитно-плазменной обработкой с получением структур (в том числе наноструктур) с уникальными свойствами, адаптированными к внешней среде. Современные методы модифицирования поверхностей достаточно разнообразны. Электролитно-плазменные методы весьма перспективны для повышения эксплуатационных свойств металлических изделий. Они основаны на электрохимических процессах и обладают рядом преимуществ перед другими методами: высокая скорость обработки, низкая себестоимость, возможность получения перспективных наноразмерных структур и совмещения диффузионного насыщения, полирования и закалки в одном технологическом процессе. Традиционно обработка проводится при полном погружении изделия, который является одним из электродов, в раствор электролита для формирования модифицированного слоя по всей площади погружения. Обработка изделий происходит при формировании парогазовой оболочки вокруг обрабатываемой поверхности после подачи напряжения и контакта с раствором электролита в ячейке электролизера, имеющего противоположную полярность. Парогазовая оболочка обеспечивает нагрев поверхности и ее насыщение легирующими компонентами. Необходимость погружения обрабатываемого изделия в электролит не позволяет равномерно обрабатывать изделия сложной формы, площадь обрабатываемой поверхности ограничивается размерами ячейки, мощностью источника тока и эффективностью теплообменника. Невозможна обработка внутренних поверхностей. Решением задачи по снятию этих ограничений является разработка технологии со струйной подачей электролита на модифицируемый участок поверхности, в том числе с распределением интенсивности потоков подачи электролита и, соответственно, энергии при обработке поверхности сложной формы. Такая технология позволит создать структурный дизайн материала (в сочетании объемных и поверхностных локальных свойств) применительно к условиям эксплуатации.