Группа ученых из МГТУ им. Н.Э. Баумана, Института машиноведения им. Благонравова РАН и Всероссийского института авиационных материалов разработали способ сделать сталь такой прочной, что приборы не могут зафиксировать ее износа. Фактически срок механических деталей машин может быть увеличен в 10 раз, интенсивность изнашивания деталей снижается в 100 раз. Проекты по разработке новых материалов финансируют Минобрнауки и внебюджетные фонды в общем объеме на 250 млн рублей.

«Эффект безызносности» стал достигаться благодаря формированию на ее поверхности особого защитного слоя из атомов азота и других элементов, по сути сталь пропитывают этими частицами в аммиачной атмосфере.

— Образующийся слой обладает эффектом практической безызносности. Потеря массы образцов находится на пределе чувствительности регистрирующей аппаратуры. Расчеты показывают, что долговечность одного этого слоя достаточна для обеспечения небывалого ресурса многих узлов и механизмов, например форсунок двигателей, распределительных валов, шестерней, — заявил ведущий инженер-конструктор инжинирингового научно-образовательного центра «Новые материалы, композиты и нанотехнологии» МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВИАМ» Вадим Ступников.

Азотирование давно применяют в промышленности: этот способ повышения прочности поверхности металла был открыт еще в начале прошлого века, но в МГТУ гордятся тем, что придали ему беспрецедентное совершенство. Секрет заключается в особом режиме ионно-плазменного азотирования и особом термическом режиме обработки. Разработчики подали заявку на патент и обнаружили, что как минимум три группы ученых работают в этом же направлении и пытаются получить в собственность патент на похожую технологию. Но сопоставимых итогов испытаний никто из них не добился.

— Два месяца назад мы заправили полученный образец в испытательную машину, где происходит длительное трение материала о специальную поверхность. Спустя три месяца он не стерся ни на микрон. В отчетах о подобных испытаниях обычно пишут, что за такое-то время произошло стирание на столько-то сантиметров, нам писать было нечего, — говорит Ступников.

Разработчики подчеркивают, что испытания металла проходили в соответствии с государственными стандартами, а сталь для испытаний подобрали самую распространенную — марки 38Х2МЮА.

Впрочем, создать вечный механизм из нового материала не получится, так как речь идет об изменении лишь поверхностного слоя толщиной в 20–50 нм. Даже микроскопический скол поверхности превратит азотированную сталь в обычную. Кроме того, азотированный металл, как и любой другой, подвержен коррозии, естественному старению.

Разработчики говорят, что внедрение технологии в производство будет недешевым удовольствием (потребуется существенное изменение в технологической цепочке, переоснащение производства и переобучение персонала), но тем не менее рассчитывают, что технологию приобретут несколько крупных российских компаний.

Специалисты в области материаловедения готовы поверить в необычные свойства