Российские учёные лазером повысили твёрдость титана в 10 раз

Исследователи из России разработали новую методику лазерной обработки поверхности титана и высокопрочной стали, которая позволяет сделать их в 3–10 раз более твёрдыми по сравнению с обычными изделиями.



— Ксения Егорова, научный сотрудник Университета ИТМО.

Исследовательница отметила, что для нового подхода необходимы инфракрасный лазер, графитовый порошок и стекло, которое сжимает графит и изолирует обрабатываемую поверхность от окружающей среды.

Команда учёных обнаружила, что обработка металла при помощи коротких импульсов лазерного излучения приводит к образованию слоя из нанокристаллов на поверхности деталей. Такие структуры оказались более плотными, чем обычные кристаллы в толще титана и стали. По этой причине поверхность металла становится твёрже после лазерной обработки.

Учёные проверили технологию на образцах титана и двух марках стали: AISI 304 и 35ХГСА. Опыты показали, что процедура позволяет повысить твёрдость поверхности титановых изделий примерно в десять раз, а стали — почти в три раза. По мнению Ксении Егоровой, преимущество метода в том, что поверхность стали не нужно предварительно обрабатывать перед лазерной микрообработкой.

Исследователи надеются, что разработанный подход в ближайшее время внедрят в промышленность.