Разработка научных основ восстановления защитных свойств покрытий на бывших в эксплуатации изделиях из титановых сплавов

Известно, что в настоящее время большинство сплавов и металлов, используемых в узлах оборудования, подвергающихся максимуму отрицательного воздействия, устойчивы только к одному негативному фактору, но не к их совокупности. Так, сплавы титана обладают высокой устойчивостью к электрохимической коррозии, но вязкость титана ограничивает его применение в узлах трения. Благодаря химически стабильной оксидной пленке на поверхности, титан и его сплавы способны выступать в качестве катода при образовании гальванической пары даже с некоторыми более электроположительными (в ряду электрохимической активности) элементами, что приводит к разрушению последних в коррозионно-активной среде. Контактная коррозия особенно часто встречается в элементах морской техники, состоящих из разнородных металлов и сплавов. Существующий арсенал методов защиты от воздействия агрессивных факторов весьма обширен. Чаще всего для снижения коррозионных потерь в промышленности применяют реагентные способы обработки коррозионно-активной среды, например, посредством добавления ингибиторов. Формирование покрытий, как способ защиты материала, обладая эффективностью, простотой и универсальностью, позволяет отказаться от использования ингибиторов и других реагентов для обработки агрессивной среды. Среди современных эффективных методов формирования защитных покрытий можно выделить плазменное электролитическое оксидирование (ПЭО). Полученные данным методом покрытия на поверхности титана и его сплавов повышают защитные свойства материала, такие как коррозионная стойкость, износостойкость, термостабильность. Метод ПЭО перспективен для восстановления защитных слоев на деталях и изделиях в тех местах, где целостность покрытия была нарушена. При этом восстанавливаемые защитные слои могут быть первоначально сформированы не только посредством ПЭО, но и другими методами. ПЭО-слои имеют развитую поверхность, что позволяет использовать их как основу для создания композиционных покрытий, к примеру, внедрением в поры покрытия и нанесением на шероховатую оксидную поверхность различных полимеров. Такие покрытия в большей степени повышают защитные характеристики по сравнению с исходными ПЭО-слоями. Для изделий судоремонта практически важна разработка процесса восстановления защитных свойств покрытий, полученных термическим оксидированием (ТО) на изделиях из титана, бывших в эксплуатации. В результате восстановления изделий предприятие экономит большие финансовые ресурсы, необходимые для изготовления чрезвычайно дорогих новых элементов трубопроводов и запорной арматуры. Таким образом, актуальность исследования обусловлена необходимостью восстановления защитных свойств покрытий, утраченных в результате эксплуатации. Это имеет особое значение для расширения области практического применения титановых сплавов в различных отраслях промышленности. Научная новизна проекта заключается в том, что с использованием фторорганических веществ методом погружения (dip-coating) будут сформированы коррозионностойкие и антифрикционные композиционные покрытия на титановых сплавах ВТ1-0, 3М, 19, широко применяемых в кораблестроении, машиностроении и энергетике, научно обоснована взаимосвязь морфологии, состава и свойств данных покрытий. Будет разработан и научно обоснован способ восстановления защитных свойств покрытий на деталях и изделиях из титановых сплавов, бывших в эксплуатации, с использованием метода ПЭО и фторполимерных дисперсий. Полученные результаты смогут существенно расширить теоретические представления о возможностях модификации поверхности с использованием метода ПЭО и фторполимерных дисперсий, а также о взаимосвязи свойств покрытий с их строением, составом и морфологией.